La Voie Lactée n'est plus ce qu'elle était

[bruno beckert 745]

Bonjour

 

Selon des mesures récentes, la masse estimée de la Voie Lactée devrait passer de

10**12 à ...  2 X 10**11 masses solaires, rien que ça...

 

Le papier :

https://arxiv.org/abs/2309.00048

 

A suivre...surtout pour la matière noire et autres mystères du cosmos

[a s p 0 6 845]

publication basée sur les trois premières années d'observation de GAIA qui en est à sa neuvième année à présent et encore dix huit mois à faire si tout se passe comme ici.

 

[Superfulgur 16 108]

Ca me semble très intéressant, cette mesure, d'autant qu'elle est totalement inattendue, si elle se confirme.

Soit la Voie lactée est étonnamment pauvre en matière noire, soit on sur estime la masse de matière noire dans les autres galaxies.

 

Je comprends pas le manque d'intérêt pour cette intrigante info...

 

 

 

Modifié 28 septembre 2023 par Superfulgur

[a s p 0 6 845]

est ce qu'on est capable de faire des mesures analogues avec les nuages de Magellan?

 

[Kirth 4 250]

Ben, je peux comprendre que la Voie Lactée soit spécifique du point de vue des mesures, puisque nous sommes dedans, et que ça complique les choses.

 

Mais je ne vois pas vraiment pourquoi ça devrait remettre en question ce que l'on observe dans les centaines d'autres galaxies pour lesquelles on a mesuré v=f(r)...

 

Je ne pige pas.

Modifié 28 septembre 2023 par Kirth

[a s p 0 6 845]

la méthode de mesure? basée sur des mesures précises du mouvement propre des étoiles.

Modifié 28 septembre 2023 par asp06

[jackbauer 2 13 773]

Il y a 2 heures, Superfulgur a dit :

Je comprends pas le manque d'intérêt pour cette intrigante info...

 

Sans doute parce qu'il s'agit d'une étude française parue dans  Astronomy & Astrophysics. Si c'était une étude américaine parue dans Nature...

 

Le communiqué de presse de l'observatoire de Paris :

https://www.observatoiredeparis.psl.eu/the-revisited-mass-of-the.html

 

extrait :

 

Deux tentatives d’explication

Si la quasi-totalité des autres grandes galaxies spirales ne présentent pas de courbe de rotation avec une décroissance Képlérienne, pourquoi la nôtre serait-elle différente ?

- La première possibilité pourrait venir du fait que la Voie lactée est une galaxie ayant connu peu de perturbations liées aux collisions violentes entre galaxies, la dernière ayant eu lieu il y a environ 9 milliards d’années, contre une moyenne de 6 milliards d’années pour les galaxies spirales. Dans tous les cas, cela indique que la courbe de rotation obtenue pour la Voie lactée est particulièrement précise, n’étant pas affectée par les résidus d’une si ancienne collision.

- La seconde possibilité vient de la différence méthodologique entre la courbe de rotation obtenue à partir des données livrées en six dimensions par le satellite Gaia, et les mesures faites en gaz neutre pour la plupart des autres galaxies.

 

Ce travail ouvre la voie vers une réévaluation des courbes de rotation des grandes galaxies spirales et de leur contenu en matière ordinaire et sombre.

[Bruno- 3 985]

Il y a 17 heures, Superfulgur a dit :

soit on sur estime la masse de matière noire dans les autres galaxies.

 

Si on sous-estime la quantité de matière noire, est-ce que va avoir pour conséquence de changer les modèles cosmologiques ? (Il me semble que la matière noire est un des paramètres.) De façon négligeable, ou radicale, ou entre les deux ?

[Huitzilopochtli 6 617]

Bonjour,

Je vous propose ici quelques commentaires éclairés, en remerciant Yves qui nous a fournit ces liens dans le forum Astrophysique de Futura :

https://telescoper.blog/2023/09/28/the-decline-of-the-milky-ways-rotation/

Traduction :

Le déclin de la rotation de la Voie lactée sur le Blog de Peter Coles

"Je viens de remarquer un article intéressant sur le site Web de l'ESA concernant les résultats décrits dans un article de Jiao et al. (sur l'arXiv ici ) relatif à la rotation de la Voie Lactée telle que déterminée par la Data Release 3 de Gaia.

Le résultat clé de l’article est résumé dans ce diagramme :

Une courbe de rotation de galaxie comme celle-ci est un diagnostic de la distribution radiale de la masse. Si toute la masse était concentrée au centre, la galaxie se comporterait comme le système solaire (dans lequel la majeure partie de la masse est contenue dans le Soleil). Dans un tel profil képlérien, la vitesse de rotation diminue avec la distance, tout comme les planètes extérieures se déplacent plus lentement sur leurs orbites que les planètes intérieures. Cependant, selon la cosmologie moderne, la matière noire n'est pas concentrée au centre, auquel cas la courbe de rotation ne diminue pas avec la distance et peut même augmenter. Selon la théorie, à de grandes distances, la courbe de rotation d’une galaxie spirale devrait être à peu près plate.

Les nouveaux résultats semblent contracter cette notion. La figure montre une courbe de rotation qui diminue pour des distances d'environ 15 kpc à partir du Centre Galactique ; pour référence, le Soleil orbite dans un rayon d'environ 10 kpc.
L’un des problèmes liés à la construction d’une courbe de rotation de notre propre galaxie est que nous sommes à l’intérieur de celle-ci et qu’il n’est donc pas possible d’effectuer des mesures sur l’ensemble du système comme nous le pouvons avec d’autres galaxies. Cependant, en utilisant les mesures de Gaia et un modèle plausible, les auteurs trouvent beaucoup moins de matière noire que prévu.

Avec un peu d'extrapolation à l'aide d'un modèle, cette mesure conduit à une réduction de la masse totale estimée de la Voie Lactée. La valeur habituellement évoquée est d'environ 10 12 masses solaires, tandis que les nouvelles mesures impliquent une masse beaucoup plus faible, d'environ 2 × 10 11 masses solaires.

Une réduction d'un facteur cinq est un changement assez spectaculaire et je suis sûr que ce résultat sera contesté par ceux de conviction orthodoxe tout en encourageant les sceptiques de la matière noire. Nous devrons simplement attendre et voir comment cela se déroulera."

 

 

Sur le Blog de Stacy McGaugh, trois articles en anglais, dont je ne donne pas de traduction (par manque de compréhension) et donc peut-être utile à ceux maitrisant bien l'anglais et, surtout, ayant un très bon niveau des notions abordées :

https://tritonstation.com/2023/09/19/recent-developments-concerning-the-gravitational-potential-of-the-milky-way-i/

https://tritonstation.com/2023/09/20/recent-developments-concerning-the-gravitational-potential-of-the-milky-way-ii-a-closer-look-at-the-data/

https://tritonstation.com/2023/09/21/recent-developments-concerning-the-gravitational-potential-of-the-milky-way-iii-a-closer-look-at-the-rar-model/

 

Modifié 29 septembre 2023 par Huitzilopochtli

[Alain MOREAU 7 318]

Il y a 13 heures, Huitzilopochtli a dit :

Cependant, selon la cosmologie moderne, la matière noire n'est pas concentrée au centre

 

C’est une chose que je ne comprends pas, car elle paraît tout à fait paradoxale : si on suppose l’existence de matière noire par son influence gravitationnelle (sur la courbe de rotation galactique) c’est donc qu’elle est soumise comme la matière ordinaire baryonique à la gravitation. Or comment expliquer alors qu’elle ne se concentre pas au centre sous l’effet de cette même gravitation ? 

Simpliste sûrement, mais j’aimerais qu’on m’explique où est l’erreur ?

[Alain 31 6 511]

<< La Voie Lactée n'est plus ce qu'elle était >>

 

Il y a 13 heures, Huitzilopochtli a dit :

Avec un peu d'extrapolation à l'aide d'un modèle, cette mesure conduit à une réduction de la masse totale estimée de la Voie Lactée

 

Du demi écrémé en quelque sorte 

 

(Pardon pour ce HS  par nuit d'insomnie)

[a s p 0 6 845]

Il y a 3 heures, Alain MOREAU a dit :

Simpliste sûrement, mais j’aimerais qu’on m’explique où est l’erreur ?

there is no such thing as a dark matter?

[PascalD 4 385]

Il y a 5 heures, Alain MOREAU a dit :

Simpliste sûrement, mais j’aimerais qu’on m’explique où est l’erreur ?

Je crois que c'est parce qu'elle n'est pas collisionnelle.

L'idée étant que pour qu'elle se concentre au centre, il faut qu'elle puisse perdre de l'énergie. Pour un gaz normal ça se fait par dissipation thermique, lors des collisions entre particules; pour un gaz non collisionnel, ce mécanisme là n'est pas à l'oeuvre.

[George Black 5 866]

Le 28/09/2023 à 18:57, Superfulgur a dit :

Je comprends pas le manque d'intérêt pour cette intrigante info...

 

Sur le blog de Stacy McGaugh, on y lit en commentaire du graphique ci-dessous (c'est moi qui met en gras) :

Citation

 

This is an admirable compilation, and yet no such compilation can be complete. There are just so many determinations by lots of independent authors. Still, this is nice for listing multiple results from many distinct methodologies. They all consistently give numbers around 10^12 solar masses. (Cast in these terms, my own estimate is 1.4 x 10^12 albeit with a substantial systematic uncertainty.) I’ve added a point for the total mass according to the alleged Keplerian downturn seen in the Gaia data, 2 x 10^11 solar masses. One of these things is not like the others.

The difference from the bulk of the data has nearly every astronomer rolling our collective eyes. Most of us straight up don’t believe it. That’s not to say the Gaia data are wrong, but the interpretation of those data as indicative of such a small, finite total mass seems unlikely in the light of all other results.

 

 

[George Black 5 866]

Pour rebondir sur mon dernier message, dans un article publié dans L'Est Républicain, on peut y lire :

 

Citation

 

L'étude de l'équipe internationale, menée par des astronomes de l'Observatoire de Paris et du CNRS, a une deuxième conséquence
de taille. Elle « remet en cause le rapport entre matière lumineuse et matière sombre », poursuit l'astronome.
Cette matière sombre et hypothétique est aussi appelée matière noire parce qu'elle est jusqu'ici invisible et indétectable. Elle est
censée apporter la masse nécessaire à la cohésion des galaxies, et représenter environ six fois la masse de la matière lumineuse,
constituée des étoiles et des nuages de gaz. Pour la Voie lactée, les calculs de l'étude revoient ce rapport bien à la baisse, avec
seulement trois fois plus de matière noire que de matière lumineuse.

 

Des conclusions que l'astronome Françoise Combes, bien que collègue de François Hammer à l'Observatoire de Paris, juge « un
peu trop osées », voire « peut-être pas tout à fait fondées ». Notamment parce que l'étude se concentre sur un rayon réduit de la
galaxie, alors que les astronomes, en général, calculent la masse de la galaxie en prenant en compte des distances beaucoup plus
grandes. Or, outre des gaz, des amas globulaires, des galaxies naines ou encore le nuage de Magellan, « on a énormément de matière noire
jusqu'à ces distances », et autant de masse correspondante, remarque Françoise Combes, grande spécialiste de l'évolution des
galaxies. Pour autant, elle salue un travail « très précis, qui améliore nos connaissances des étoiles et de leur rotation », jusqu'à
environ 80 000 années lumière du centre galactique.

 

 

[PerrouriefhCedric 4 122]

La matière sombre s'assombrit

[vaufrègesI3 15 169]

Le 27/09/2023 à 22:20, bruno beckert a dit :

A suivre...surtout pour la matière noire et autres mystères du cosmos

 

Noter que pour le mystère de "l'étoile noire"... on a un début de réponse ! :

[jackbauer 2 13 773]

Le 30/09/2023 à 12:52, George Black a dit :

Sur le blog de Stacy McGaugh, on y lit en commentaire du graphique ci-dessous (c'est moi qui met en gras) :

Citation

 

This is an admirable compilation, and yet no such compilation can be complete. There are just so many determinations by lots of independent authors. Still, this is nice for listing multiple results from many distinct methodologies. They all consistently give numbers around 10^12 solar masses. (Cast in these terms, my own estimate is 1.4 x 10^12 albeit with a substantial systematic uncertainty.) I’ve added a point for the total mass according to the alleged Keplerian downturn seen in the Gaia data, 2 x 10^11 solar masses. One of these things is not like the others.

The difference from the bulk of the data has nearly every astronomer rolling our collective eyes. Most of us straight up don’t believe it. That’s not to say the Gaia data are wrong, but the interpretation of those data as indicative of such a small, finite total mass seems unlikely in the light of all other results.

 

En french c'est + mieux ! 

 

C’est une compilation admirable, et pourtant aucune compilation de ce genre ne peut être complète. Il y a tellement de décisions par beaucoup d’auteurs indépendants. Pourtant, c’est bien pour énumérer plusieurs résultats de nombreuses méthodologies distinctes. Ils donnent tous systématiquement des nombres autour de 10p12 masses solaires. (En ces termes, ma propre estimation est de 1,4 x 10p12 bien qu’avec une incertitude systématique importante.) J’ai ajouté un point pour la masse totale selon le prétendu ralentissement képlérien vu dans les données de Gaia, 2 x 10p11 masses solaires. L’une de ces choses n’est pas comme les autres.

La différence par rapport à la majeure partie des données fait que presque tous les astronomes lèvent les yeux au ciel. La plupart d’entre nous n’y croient pas. Cela ne veut pas dire que les données de Gaia sont fausses, mais l’interprétation de ces données comme indiquant une masse totale aussi petite et finie semble peu probable à la lumière de tous les autres résultats.

[Kirth 4 250]

Le 30/09/2023 à 10:24, PascalD a dit :

Je crois que c'est parce qu'elle n'est pas collisionnelle.

L'idée étant que pour qu'elle se concentre au centre, il faut qu'elle puisse perdre de l'énergie. Pour un gaz normal ça se fait par dissipation thermique, lors des collisions entre particules; pour un gaz non collisionnel, ce mécanisme là n'est pas à l'oeuvre.

 

C'est ce que je crois avoir compris également d'une explication donnée un jour par @dg2, il faudrait que je la retrouve.

 

 

 

Modifié 1 octobre 2023 par Kirth

[PascalD 4 385]

T'as de la mémoire, Kirth. Ou bien tu es 'achement organisé. Je ne me souvenais absolument pas de cette intervention là.

Modifié 1 octobre 2023 par PascalD

[Moot 99]

Je ne sais pas comment on définit "non-collisionnel", mais si ces particules sont bien "noires", cela signifie qu'elles n'interagissent pas avec les photons, et dans ce cas, il leur est impossible de rayonner de l'énergie comme de vulgaires baryons ou leptons.

[jackbauer 2 13 773]

Une autre étude qui concerne également notre Voie Lactée et la matière noire qu'elle contient, réalisée grâce aux mesures de Gaia 

Explications par l'indispensable Eric Simon :

 

https://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2023/09/un-halo-de-matiere-noire-incline.html

 

Un halo de matière noire incliné à l'origine de la déformation du disque de la Voie Lactée

 

Après de nombreuses simulations pour reproduire les observations de l'aspect déformé de notre galaxie qu'avait trouvé le télescope Gaia, une équipe de chercheurs montre que cette déformation et cet évasement très particuliers sont bien reproduits par l'effet d'un halo de matière noire qui serait légèrement décalé par rapport au disque galactique. Ils publient leur étude dans Nature Astronomy.

 

(...)

 

Selon les chercheurs, une origine plausible d'un halo sombre incliné dans la Voie Lactée serait donc une fusion majeure qui se serait passée il y a 8 à 10 Gigannées. Celle-ci  aurait déposé une fraction substantielle de matière noire sur une orbite excentrique et inclinée. Les modèles dynamiques de la Galaxie supposent souvent un halo sombre sphérique à toutes les échelles ou un halo aplati aligné avec le disque. Un halo sombre incliné aurait de nouvelles applications pour la dynamique galactique. Par exemple, un halo sombre incliné et triaxial influence la forme du halo stellaire et peut affecter la reconstruction de l'orbite des trainées stellaires. De plus, l'inclinaison et la triaxialité du halo sombre interne devrait coder des informations sur les propriétés d'auto-interaction de la matière sombre. Et ça, c'est précieux, les autres sondes de ce type étant à beaucoup plus grande échelle, telles que les amas de galaxies ou les structures encore plus grandes. De plus, une inclinaison globale du halo sombre devrait impliquer une distribution de vitesse anisotrope des particules de matière noire. La distribution asymétrique des vitesses qui en résulte devrait alors affecter les expériences de détection directe de matière noire sur Terre.

Modifié 1 octobre 2023 par jackbauer 2

[Kirth 4 250]

Il y a 1 heure, PascalD a dit :

T'as de la mémoire, Kirth. Ou bien tu est 'achement organisé. Je ne me souvenais absolument pas de cette intervention là.

 

De la mémoire, mais sur ce coup-là tu m'as bien aidé.

A lire la question de @Alain MOREAU, je n'étais plus capable de lui répondre. Je savais qu'il y avait une réponse, mais je ne l'avais plus.

C'est ton utilisation du terme "non collisionnelle" qui m'a fait faire tilt.

 

On remarque en revanche en lisant le message suivant cette intervention de @dg2que le même Alain MOREAU a, lui, une mémoire de poisson rouge de Rodrigues ! 

Modifié 1 octobre 2023 par Kirth

[Alain MOREAU 7 318]

 

Grande gueule, toujours en colère et pas de cerveau : c’est tout moi ! 

(La sale bête est toxique, en plus !)

Notez en arrière-plan la rotondité de la Terre : ça donne une idée de la taille du poison rouge !!!

Facile à pécho de surcroît. Normal : à mon âge on tire sur tout ce qui bouge ! 

[Huitzilopochtli 6 617]

Il y a 4 heures, Alain MOREAU a dit :

à mon âge on tire sur tout ce qui bouge !

 

Au mien, j'ai beau tirer d'sus, y bouge plus.