Un Nobel pour la cosmologie

[Superfulgur 16 153]

Si, si, Bruno, il y a des gens qui ne croient pas à l'accélération, ils pensent que c'est un biais, en quelque sorte de géométrie locale, c'est compliqué, çà dépasse mes compétences. A Meudon, Laurent Nottale, mais il y a d'autres gens. En gros, pour faire très simple, ils pensent, si j'ai bien compris, qu'on ne prend pas en compte, dans les modèles cosmologiques, le fait que l'Univers n'est peut-être ni homogène, ni isotrope à grande échelle. Je sais pas si ils ont raison, mais je trouve cette idée séduisante, que le cosmos est peut-être plus complexe que les modèles cosmologiques.

S

[vaufrègesI3 15 229]

La remise en cause de l'observation de l'accélération par la méthode faisant appel aux supernovae suppose que la physique à l'époque de l'explosion des supernovae les plus lointaines était sensiblement différente de celle que nous connaissons aujourd'hui (par exemple la valeur des constantes fondamentales comme celle de gravitation est différente), alors elles ne peuvent plus être considérées comme standard et il se peut que le processus physique à l'époque ait produit moins de lumière. De même, si la physique des supernovae Ia n'est pas aussi bien comprise qu'on le pense, il se peut qu'elles ne soient pas de véritables chandelles standard.

L'autre explication d'un éventuel "biais d'observation" implique principalement de reconsidérer l'hypothèse d'homogénéité du cosmos qui sert à tracer les diagrammes de Hubble sur des distances importantes. L'idée est que les inhomogénéités de matière aux grandes échelles induiraient en relativité générale des effets similaires à une accélération cosmique sans recourir à une constante cosmologique. Un principe cosmologique revisité pourrait alors expliquer l'énergie noire, à condition que l'écart faible au principe cosmologique qui est observé par ailleurs permette d'expliquer dans le même élan l'ensemble des autres arguments observationnels en faveur de l'énergie noire que j'ai cité plus haut (fond diffus) et ci-dessous (grandes structures).
C'est pas gagné..

Les propriétés des grandes structures cosmiques, comme les galaxies et les amas et superamas de galaxies, sont également de première importance pour la cosmologie.

Une équipe d’astronomes vient de publier une confirmation de l'accélération par deux méthodes indépendantes qui ne font pas appel aux supernovae.

Les données viennent d’un projet de cartographie appelé "WiggleZ Dark Energy Survey" qui, en quatre ans, a observé 240.000 galaxies. Les observations ont été menées avec le spectographe AAOmega de l’AAT (Anglo-Australian Telescope), un télescope de 3.9 mètres de diamètre à l’observatoire de Siding Springs en Australie.

Deux études différentes ont été menées sur les données.

La première a analysé la distribution des galaxies dans l’espace, en particulier la façon dont la densité de matière varie sur différentes échelles de distance. La deuxième s’est plutôt portée sur l’évolution dans le temps de la distribution des galaxies, par exemple la vitesse à laquelle les amas de galaxies se sont formés. Ces méthodes différentes ont toutes les deux confirmé que l’expansion de l’Univers accélère.

http://www.astronomes.com/2011/05/confirmation-de-lacceleration-de-lexpansion-de-lunivers/

[Ce message a été modifié par vaufrègesI3 (Édité le 05-10-2011).]

[Bruno- 3 989]

Merci pour vos explications.

Bon, c'est vraiment compliqué ! (Ah, quel dommage que Dieu n'ait pas choisi le premier modèle d'Einstein...)

[ChiCyg 0]

Tiens, le comité a édité un joli papier pour le public, malheureusement en anglais (ou alors en suédois si vous préférez ) : http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2011/info_publ_phy_11_en.pdf
- plus "scientifique" (en particulier pour Bruno Salque qui se plaint toujours du manque de vulgarisation sérieuse de ces sujets ) : http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2011/sciback_fy_en_11.pdf
où l'on voit que tout se tient, le modèle et l'observation.

[Superfulgur 16 153]

Daniel, je voudrais pas faire mon Chicygni, mais je subodore que si on avait pas trouvé l'accélération, via les SN en 1998, nos astronomes feraient aujourd'hui des modèles d'univers qui fonctionneraient parfaitement sans ladite accélération, j'ai le sentiment (mais je me trompe peut-être) que l'Univers est très souple....................

S

[vaufrègesI3 15 229]

Peut-être Super..
La "gent astronomique" appréciera..
Je vois plutôt cet aspect des choses avec le RCA aujourd'hui.

.. Mais on a trouvé l'accélération.. et depuis 1998, où elle apparaissait encore incertaine, l'eau a coulé sous les ponts, et il me semble que c'est pas demain la veille qu'elle sera démentie..

[ChiCyg 0]

vaufrègesI3, je voudrais pas faire mon superfulgure, mais j'ai la souvenance de longs débats sur la valeur de la constante de Hubble, alors la mesure de sa variation au cours du temps cosmologique ....

[Superfulgur 16 153]

Pas faux...

L'Univers a parfaitement fonctionné avec des valeurs de 50 et 100 km/s par mégaparsec pendant une cinquantaine d'années, personne s'est jamais plaint.

S

[vaufrègesI3 15 229]

Pffff.. Mauvais joueurs..
!
!
!
!
!
ps > Je fais "mon vaufrèges"..

[Superfulgur 16 153]

Daniel,

C'est passque tu les connais pas de l'intérieur... J'ai bien connu Gérard de Vaucouleurs et j'ai rencontré aussi Alan Sandage... Beaux souvenirs...

Mais l'un et l'autre prenaient l'autre pour un gorgnol, total, y z'avaient tous les deux tort, ou raison : 75 km/s.

S

[PascalD 4 386]

quote:

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C'est passque tu les connais pas de l'intérieur

---

Cette anecdote restera dans les anales.

[Bruno- 3 989]

« L'Univers a parfaitement fonctionné avec des valeurs de 50 et 100 km/s par mégaparsec pendant une cinquantaine d'années, personne s'est jamais plaint. »

Il me semble que la valeur de 100 km/s posait quand même des problèmes d'âge de l'univers inférieur à celui des vieilles étoiles, non ?

[vaufrègesI3 15 229]

Ah ben Super... y va au fond des choses lui !..

Je comprend ces préventions, je les partage en partie, l'histoire des hommes et des sciences tend à nous enseigner l'humilité.. Et la cosmologie pousse ses investigations aux frontières de notre savoir... et de nos moyens..

Mais quand même, si la vanité des hommes est toujours présente, la multiplicité des outils, des instruments et des techniques de haute précision utilisés aujourd'hui n'ont plus grand chose à voir avec ce que, par exemple, Vaucouleurs et Sandage ont pu connaître..

Je ne crois pas qu'on puisse si facilement remettre en question l'accélération avec ce qui a été observé et publié en cette année 2011, en complément des supernovae donc, aussi bien au niveau des "grandes structures" que celui du "rayonnement fossile", des études "lourdes" et sur plusieurs années qui confirment pleinement l'accélération..

Et pi y'a le Nobel..

Petits joueurs...

[ChiCyg 0]

J'ai lu l'article de 1998 de Riess et sa bande qui est l'article cité par le comité Nobel (celui de Perlmutter et al. vient un peu après). http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-data_query?bibcode=1998AJ....116.1009R&db_key=AST&link_type=ARTICLE

Il y a deux parties bien distinctes :
. une concerne les mesures sur 10 supernovae lointaines,
. l'autre l'interprétation dans le cadre du modèle cosmologique "standard"

La partie "mesures" a déjà suffisamment de matière pour se suffire à elle-même. Pour arriver à attribuer un "z" à ces supernovae il faut entasser un nombre impressionant de corrections et de corrélations (ce qui est toujours le cas en astronomie) et chacune de ces corrections est, bien sûr, discutable.

Si on regarde la bibliographie qui fait référence à cet article c'est impressionnant : 5773 ! La grande majorité concerne l'interprétation, assez peu la "mesure".

Y en a que j'aime bien comme :"Mirror World and Superstring-Inspired Hidden Sector of the Universe, Dark Matter and Dark Energy" ou "Observational Constraints on Teleparallel Dark Energy" plus exactement ce sont les titres qui me plaisent y en a qui se passent de l'énergie sombre, par exemple : "Peculiar motions, accelerated expansion and the cosmological axis" de C. Tsagas qui explique l'accélération de l'expansion comme un artefact du à notre mouvement propre par rapport au "flux de Hubble", bref l'offre est abondante !

Au passage, j'en ai retenu un qui me parait intéressant intitulé simplement "Dark Energy" : http://arxiv.org/pdf/1103.5870v5
en particulier parce qu'il commence par l'historique de "l'affaire" que j'ai essayé de vous traduire :

quote:

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1917: Einstein ajoute une constante cosmologique dans ses équations pour les raisons suivantes : premièrement, pour qu'une masse isolée n'impose pas une structure à l'espace à l'infini dans un univers fermé, deuxièmement pour obtenir un univers statique.
dans les années 1920: Pauli réalise que pour un champ de radiation l'énergie du vide est trop importante pour "graviter". [...] Pauli montre (non publié) qu'en utilisant le rayon classique de l'électron [...] la courbure de l'univers serait telle que l'univers "ne pourrait même pas atteindre la lune".
1931: Einstein enlève la constante cosmologique à cause de la découverte de l'expansion. Bien que déjà en 1923, il avait noté : "Si le monde n'est pas quasi-statique, alors adieu la constante cosmologique !", il semble qu'il n'ait pas cru à un monde "non quasi-statique" jusqu'à cette publication.
dans les années 1960 : Pour expliquer pourquoi il y a autant de quasars autour d'un décalage vers le rouge d'environ z = 1.95, quelques personnes suggèrent d'utiliser le modèle de Lamaitre (sic) (avec Λ > 0, k = 1), et autour de a = 1/(1 + z) = 1/2.95, l'univers est comme un univers quasi-statique d'Einstein.
1967 : Zeldovich réintroduit le problème de la constante cosmologique en prenant en compte les fluctuations du vide. Ceci réintroduit le vieux problème de la constante cosmologique, Zeldovich utilise le mot "réglage fin".
1987 : Weinberg “prédit” une petite et toujours présente constante cosmologique, et publie deux ans plus tard le célèbre article de revue.
1998 : Sur la base de l'analyse de 16 supernovae distantes et 34 proches, Riess et al. découvrent les premiers l'accélération de l'univers en expansion. Peu de temps plus tard, utilisant 18 supernovae proches et 42 supernovae avec de forts décalages vers le rouge, Perlmutter et al. confirment la découverte de l'accélération cosmique.
dans les années 2000 : Des théoriciens de la théorie des cordes réintroduisent le principe anthropique en découvrant le "paysage cordiste" (string landscape)

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J'aime bien aussi la conclusion, extrait :

quote:

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[...] il est impossible de rendre compte de même une petite partie des efforts héroïques (sic) de notre communauté dans un article de revue. [..] Clairement, il y a un long, long chemin à parcourir aussi bien pour les théoriciens que pour les expérimentateurs.

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[Dr Eric Simon 141]

<QUOTE>
Si on regarde la bibliographie qui fait référence à cet article c'est impressionnant : 5773 ! La grande majorité concerne l'interprétation, assez peu la "mesure".</QUOTE>

Tu as lu le contenu des 5773 publis pour dire ça ?

Par ailleurs, l'article chinois que tu cites n'est pas un article mais plutôt une thèse, ça fait 184 pages un peu indigestes... Et tu as oublié de mentionner la dernière phrase qui dit :
"La découverte de la nature de l'énergie noire et la compréhension de son origine sont sans aucun doute l'une des histoires les plus excitantes de la science moderne"...

[Ce message a été modifié par Dr Eric Simon (Édité le 08-10-2011).]

[ChiCyg 0]

Dr Eric Simon, je te rassure, malgré mes capacités exceptionnelles je n'ai pas lu les 5773 papiers qui citent celui de Riess et de son équipe. Je les ai simplement listés en utilisant le très utile lien http://www.adsabs.harvard.edu/

Tu pourras constater toi-même que peu de titres concernent la mesure des distances et décalages vers le rouge des supernovae, tu m'accorderas pourtant que c'est un point important.

Concernant le papier que j'ai cité c'est une "review", c'est à dire une sorte de point sur la question de l'énergie noire. Ce genre de revue est toujours volumineuse (tu auras noté qu'ils citent 758 papiers, les ont-ils tous lus in extenso ?), mais elle m'a paru intéressante ne serait-ce que par l'historique de l'affaire qui, me semble-t-il, situe bien le problème.

La partie de la conclusion que j'ai extraite est bien sûr un clin d'oeil : mon esprit pervers n'a retenu que "the heroic endeavors" et "a long long way to go ..."

Plus sérieusement, très parlante aussi est leur figure 3 page 87 où l'on voit comment l'idée de l'énergie noire s'impose : c'est la différence entre les tracés en points et en tiretés (sans constante cosmologique) et le meilleur modèle (le trait continu fin avec constante cosmologique donc énergie noire), regarde aussi les résidus des ajustements (la courbe du bas) ... c'est parlant, non ?

[dg2 2 042]

Pour le Supernova Cosmology Project, je ne sais pas, mais je sais que au sein de l'autre équipe, il y avait des avocats du diable qui sans cesse ont cherché des interprétations alternatives à la diminution d'éclat des supernovae distantes. Leur tête de file était (et est toujours, sans doute) Bruno Leibundgut. Au début des années 2000, à la suite des interventions des chefs de High-z, il y avait toujours programmée dans les conférences une intervention de Leibundgut qui expliquait en quoi les mesures pouvaient être criticables, en quoi il était difficile de faire les choses proprement, au sol, et avec la présence de la Lune, etc. On peut toujours dire que ce genre de discours était peut-être tout sauf désintéressé (donnez-nous plus d'argent pour améliorer la qualité des données, etc), mais il n'empêche que la façon nonchalante voire souvent ironique de Leibundgut de mettre le doigt sur ce qui allait et ce qui n'allait pas a sans doute, paradoxalement, contribué à convaincre les gens que les gens de la manip n'étaient pas (ou n'étaient pas tous) avec des a priori pro énergie noire... et que donc leur annonce était sérieuse.

[ChiCyg 0]

dg2 a écrit :

quote:

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mais il n'empêche que la façon nonchalante voire souvent ironique de Leibundgut de mettre le doigt sur ce qui allait et ce qui n'allait pas a sans doute, paradoxalement, contribué à convaincre les gens que les gens de la manip n'étaient pas (ou n'étaient pas tous) avec des a priori pro énergie noire...

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Je suis toujours surpris par vos réactions. Si on regarde ce qu'a écrit Leibundgut, par exemple un "popular article" : http://www.eso.org/~bleibund/papers/EPN/epn.html il n'y a rien qui paraisse "scandaleux", il me semble être tout à fait dans la pensée "main stream", j'aimerais bien que vous expliquiez ce qui justifie votre agressivité.

Il me semble indispensable qu'un résultat soit critiqué. Pour moi, c'est une énigme que les mesures conduisant au concept d'énergie noire soient si peu interrogées alors qu'elles n'ont pas une précision à la 11ème décimale, loin s'en faut.

La différence me parait frappante avec OPERA : les précautions prises sur la fiabilité des résultats paraissent bien plus sérieuses dans ce dernier cas, par exemple par des interprétations des mesures "en aveugle".

[jackbauer 2 13 885]

C'est que contrairement à OPERA, la découverte de l'expansion de l'univers est le résultat de des observations de deux équipes différentes.
Ces résultats sont encore renforcés par les travaux d'une autre équipe utilisant d'autres méthodes...

Je cite l'excellent professeur Vaufrèges, page precedente :

"...Une équipe d’astronomes vient de publier une confirmation de l'accélération par deux méthodes indépendantes qui ne font pas appel aux supernovae.

Les données viennent d’un projet de cartographie appelé "WiggleZ Dark Energy Survey" qui, en quatre ans, a observé 240.000 galaxies. Les observations ont été menées avec le spectographe AAOmega de l’AAT (Anglo-Australian Telescope), un télescope de 3.9 mètres de diamètre à l’observatoire de Siding Springs en Australie.

Deux études différentes ont été menées sur les données.

La première a analysé la distribution des galaxies dans l’espace, en particulier la façon dont la densité de matière varie sur différentes échelles de distance. La deuxième s’est plutôt portée sur l’évolution dans le temps de la distribution des galaxies, par exemple la vitesse à laquelle les amas de galaxies se sont formés. Ces méthodes différentes ont toutes les deux confirmé que l’expansion de l’Univers accélère.
http://www.astronomes.com/2011/05/confirmation-de-lacceleration-de-lexpansion-de-lunivers/

(fin de citation)

J'ajoute que l'ESA, si elle se fout des exoplanètes, va lancer EUCLID dont la mission principale est justement dédiée à cette fameuse energie noire !!