Qu'est-ce qui est le plus ancien dans l'espace?

Vous connaissez l'histoire de l'oeuf et de la poule...
Je me demande ce qui est le plus vieux, un peu à l'image de l'évolution sur la Terre...
Peut-on dire que c'est un atome de x ou de y ou encore autre chose?
On va peut-être parler de big bang...

Pierre-Jean

Un vieux photon très fatigué ?
Ou bien un très vieux quark cacochyme ?...

Ni l'un ni l'autre...

Les plus vieux signaux sont des neutrinos et des ondes gravitationnelles, dans l'ordre : les ondes gravitationnelles sont les plus vieilles, je veux dire...

Non, non, ne me remerciez pas, c'est tout naturel...
Non ! Non, ne vous levez pas !
Merci, merci !

Supercintré

PS :
Cela dit, si un pro, genre dg2, veut venir confirmer mes baltringueries, je suis preneur...

[Ce message a été modifié par SBrunier (Édité le 30-04-2007).]

c'est ca, avec les quarks entre les deux.

Ahem, les ondes gravitationnelles, il me semble qu' on ne les a toujours pas détectées ...

Ou alors j' ai raté un épisode ?

( désolé de faire mon ChiCyg )

A+
--
Pascal.

[Ce message a été modifié par PascalD (Édité le 01-05-2007).]

Justement, l'observatoire VIRGO, après des années de mise au point va enfin se mettre à les rechercher activement ces jours-ci...
Si cet énorme truc de 3 km de long réussit ce sera une nouvelle date dans l'histoire de l'astronomie !

Voilà ce que j'ai cru comprendre (vous me corrigerez...) Je ne parle pas des plus vieilles particules détectées, mais des plus vieilles particules tout court.

La matière est apparue dans l'Univers après le big bang (façon de parler). D'abord les particules les plus lourdes (quand l'Univers était suffisamment chaud, donc suffisament énergétique, pour qu'elles apparaissent, en raison de E=mc²), puis des particules de moins en moins lourdes.

Donc les quarks sont apparus avant les électrons. Par contre, pour les particules plus lourdes (muons, tauons et tout ça), attention qu'elles sont souvent créées suite à des réactions nucléaires (les rayons cosmiques, par exemple, sont créés notamment par les explosion de supernovae, il me semble, ou quelque chose dans le genre), donc elles risquent d'être plus récentes.

En tout cas, ce ne sont pas les photons, car les photons actuels sont créés dans les réactions nucléaires au coeur des étoiles. Les plus vieux photons sont ceux du rayonnement 3K, mais ils sont moins anciens que les protons, neutrons et électrons qui constituent l'Univers (les photons plus anciens, datant de l'ère radiative, interagissaient constamment avec les particules de matière et n'existent plus, il me semble).

[Ce message a été modifié par Bruno Salque (Édité le 01-05-2007).]

Ah, quand même, mon vieux quark est vieux !
Que veux-tu dire par "entre les 2" ?
Et lequel est le premier alors ? Neutrino ou onde gravitationnelle ?

Le premier signal est gravitationnel, c'est le "Aum" primordial, si vous voulez.

Je ne sais plus à quel moment il intervient après le fameux 10 -43 secondes, mais c'est le premier signal.

On doit être à un moment où 3 forces sur 4 sont unifiées, moins la gravitation justement.

Ensuite, c'est dg2 qui confirme, apparemment, arrivent les quarks.

D'un point de vue observationnel, maintenant, c'est à dire ce qu'on peut voir du big bang aujourd'hui, puisqu'à chaque seconde nous arrive le signal du big bang, intervenu quelque part dans l'Univers voici 13.7 milliards d'années, puis 13.7 milliards d'années + 1 seconde, etc etc, c'est par parenthèse ce qui est fascinant, on assiste perpétuellement au big bang (alors qu'il a duré un temps "infiniment court", je ne sais pas si vous aviez remarqué çà, bref, d'un point de vue observationnel, on a que trois signaux possibles : les photons émis 3000 ans (je sais plus le chiffre) après le BB, puis les neutrinos cosmologiques (10 P -XX après le BB) et enfin ce rayonnement gravitationnel cosmologique, aux parages de 10 P-43 secondes après le BB.

Voilà, je crois que c'est bon.

S

Serge explique-moi ça:
"On assiste perpétuellement au big bang (alors qu'il a duré un temps "infiniment court", je ne sais pas si vous aviez remarqué çà."
Je n'y comprend rien...

quote:

---

puisqu'à chaque seconde nous arrive le signal du big bang, intervenu quelque part dans l'Univers voici 13.7 milliards d'années,

---

euh ... Intervenu partout dans l' Univers, il y a [...] plutôt, non ?

Un vieux photon très fatigué ?

Certainement pas, car il parrait qu'au début l'Univers était opaque donc sans photon !
Mais encore une fois, c'est l'avis des spécialistes et celà reste à prouver car c'est facile de prétendre des théoris qu'on ne pourra jamais vérifier !!!!!!!!!!!

Pour les premiers photons (découplage matière-lumière), c'est 300.000 ans après le BB. C'est le fameux 3K.
En revanche le "aum" gravitationnel, je vois pas ce que c'est... D'ailleurs, existerait-il une super particule créée par cette superforce du début qui réunissait les 4 interactions ?

Joël, il "suffit" de regarder "loin", à 13,7 milliards d'années-lumières, pour "voir" en permanence le BB se rejouer sous nos yeux...
Evidemment, il "s'éloigne" de nous à la vitesse de la lumière, mais c'est très lent la lumière...

[Ce message a été modifié par Kaptain (Édité le 01-05-2007).]

Comment peut on detecter une onde gravitationnelle avant les quarks?
La gravité n'est elle pas une consequence de la matiere?

Autre question
Si l'energie est un etat de la matiere, induit il une force de gravité?

Joël,

C'est simple, mais fascinant et vertigineux à la fois...

Souvent, personne ne s'étonne que le fond de rayonnement cosmologique, qui a été émis pendant un temps très court, soit observable en permanence. Ca a l'air évident comme çà, mais çà l'est pas du tout...

Regardes : imagines le rayonnement d'une supernova, qui a explosé il y a 13 milliards d'années : on l'observe, puis la supernova disparait. Son "front d'onde" est passé sur nous, puis il continue son chemin.

Alors pourquoi le Big bang (enfin, les rayonnements qu'émettent certains phénomènes liés au BB) est il observable perpétuellement ? Pourquoi on ne voit pas son "flash" a un moment donné, puis il s'estompe ?

C'est simple : on observe continuellement un rayonnement venu du BB, mais ce rayonnement provient d'une région de l'Univers différente, plus distante de 1 seconde-lumière de nous, à chaque seconde qui passe.

Un exemple : tu lèves les yeux au ciel, tu vois le rayonnement cosmologique. 1 seconde plus tard, tu vois le rayonnement cosmologique en provenance d'une région de l'Univers située à 1 seconde lumière de distance, et ainsi de suite.

La différence fondamentale avec la supernova, c'est que le BB a eu lieu partout. Ce que çà nous dit, c'est que l'Univers réel est plus grand que l'Univers visible... Ce que nous voyons dans le ciel, c'est simplement l'horizon cosmologique qui s'agrandit, de seconde en seconde, de 300 000 km (aux subtilités relativistes près, dg2, si vous passez par là...).

Bref, encore une fois l'Univers visible est (beaucoup) plus petit que l'Univers réel, c'est pour cela que nous pouvons voir quasi éternellement un évènement "instantané".

Pour comprendre la différence entre la supernova (instantanée) et le BB (instantané aussi)il faut imaginer l'Univers visible, celui de Hubble et de WMAP et Planck, bref, le ciel, comme une sphère apparente. Cette sphère est tapissée par le BB. Le truc, c'est que la sphère (l'horizon cosmologique) s'agrandit dans un espace plus grand (quasi infini). Le signal que l'on reçoit le plus lointain est toujours le même, il correspond à la distance maximale qu'a pu parcourir la lumière pendant l'histoire de l'Univers.

Aujourd'hui on voit le BB d'il y a 13,7 milliards d'années.
Demain on verra le BB d'une région de l'Univers située beaucoup plus loin, à 100 milliards d'années-lumière par exemple. D'un point de vue temporel, il s'agit du même phénomène, d'un point de vue spatial, non.

S

PS : en fait, mais c'est un détail, le rayonnement émis voici 13.7 milliards d'années n'est pas aujourd'hui à 13.7 milliards d'années-lumière... Aujourd'hui, la source de ce rayonnement se situe, dg2, si vous passez par là, à 50 milliards d'années-lumière, expansion oblige.

En clair, au moment de l'émission, voici 13.7 milliards d'années environ, "la Terre" et la "source" se trouvaient à quelques (miliers, millions DG2) d'années-lumière l'une de l'autre. Emportées par l'expansion, elles n'ont croisées leurs faisceaux lumineux que 13.7 milliards d'années plus tard, aujourd'hui, donc, et sont, aujourd'hui, à 50 milliards d'années-lumière l'une de l'autre.

Ouf.

[Ce message a été modifié par SBrunier (Édité le 01-05-2007).]

(finalement j'efface, je m'embrouille tout seul.)

[Ce message a été modifié par Bruno Salque (Édité le 01-05-2007).]

Gloups! Merchi Cherge, j'ai les dents rognées par le Big Bang! Fascinant en effet!

Je reprends quelques points souleves ci-dessus.

Il est faux de dire que les photons n'existent pas avant +380000 ans. Il sont emis a cette epoque, mais existent avant, de la meme facon que les photons du soleil que nous recevons sont emis par sa surface, mais existent dans son interieur. Les photons existent dans l'univers depuis une epoque bien plus ancienne, a savoir la transition electrofaible. En dessus de cette epoque, les photons n'existent pas en tant que tels, mais sont remplaces par d'autres particules n'existant que quand l'electromagnetisme et la force nucleaire faible sont "melangees" en une interaction unique.

VIRGO a pour but de detecter des ondes gravitationnelles, mais pas celles qui sont primordiales. Ce que detectera VIRGO, c'est le signal emis par des coalescences deux deux etoiles a neutrons, ou deux trous noirs, ou l'une et l'autre, chacune etant de masse stellaire. La raison a cela est que c'est ce signal la qui est le plus intense. On ne sait pas exactement combien d'evenements VIRGO et son alter ego d'outre Atlantique LIGO detecteront, car on ne sait pas bien le taux de coalescence dans le volume d'univers ou VIRGO a la sensibilite suffisante pour detecter quelquechose. Disons que la situation actuelle prete plus a l'optimisme qu'il y a 10 ans, suite a la decouverte d'un systeme double de pulsars ayant une orbite extremement serree (ils orbitent l'un autour de l'autre en environ deux heures), montrant que ce genre de systeme, ayant une duree de vie de quelques dizaines de millions d'annees avec la coalescence, n'est pas trop rare... puisqu'il en existe au moins un dans notre Galaxie. Une fois que VIRGO ou ses successeurs auront atteint la sensibilite suffisante, ces evenements seront detectes de facon routiniere. Detecter des ondes gravitationnelles primordiales sera significativement plus difficile, sauf si la Nature nous fait la faveur d'avoir produit des obdes gravitationnelles primordiales en abondance plus elevee que ce a quoi on s'attend. Cependant, meme la il n'y a guere d'espoir d'une enorme surprise, car s'il y avait trop de ces ondes gravitationnelles primordiales, cela aurait eu une influence sur la nucleosynthese primordiale qui serait incompatible avec ce que l'on observe. Une autre possibilite de detection des ondes gravitationnelles primordiales serait de detecter des fluctuations erratiques dans les pulses emis par des pulsars, mais la encore, au vu de le sensibilite de ce type d'observation, il semble extremement peu probable que l'on detecte quelque chose.

Detecter des ondes gravitationnelles primordiales reste neanmoins immensement plus aise que detecter des neutrinos primordiaux : on connait deja a peu pres tout de ces objets (abondance, sections efficace d'interaction, etc), et donc on sait quelle sensibite, absolument fabuleuse, il faudrait a une experience pour detecter ces particules. Meme si cette sensibilite etait atteignable (et on ne voit meme pas aujourd'hui comment ce serait possible), on sait que le signal a detecter serait completement noye dans quantite d'autres sources de bruit qui dans ce contexte ne presenterait pas d'interet (par exemple, on detecterait bien plus facilement l'influence gravitationnelle sur la Terre d'un asteroide de quelques dizaines de kilometres de diametre qui serait en orbite autour de Proxima du Centaure...).

Il n'en demeure pas moins qu'il est possible, voire probable de detecter indirectement les ondes gravitationnelles primordiales par les photons du fond diffus cosmologiques. Si une onde gravitationnelles traverse un ensemble de photons, l'energie des photons va eventuellement varier. Quand on observe les photons du fond diffus cosmologique, on observe que leur energie moyenne depend tres legerement de leur direction d'arrive. Le gros de ces fluctuations resulte de fluctuations de densite (en tres tres gros, les zones plus dense sont plus chaudes), mais une partie pourrait provenir de l'influence des obdes gravitationnelles. On ne sait pas aujourd'hui predire l'amplitude relative de ces deux effets (fluctuations de densite et ondes gravitationnelles, et on ne desespere pas de la mesurer. A l'heure actuelle, on ne sait que mettre des limites superieure sur la portion d'ondes gravitationnelles. En gros, on sait que les fluctuations que l'on observe sont principalement dues a des fluctuations de densite. Si l'on arrivait a mettre en evidence le fait qu'une partie des fluctuations sont dues a des ondes gravitationnelles, on ne saurait cependant pasaffirmer avec certitude que telle fluctuation dans telle direction est due a une onde gravitationnelle. C'est en ce sens que la detection serait indirecte.

Cher Professeur dg2, cher SuperCalé,

Permettez à un humble lecteur de Ciel et Espace d'avoir l'outrecuidance de prétendre mettre un peu d'ordre dans vos débats

Ce n'est pas la même chose de chercher :
Premier cas : ce qui est le plus vieux autour de nous (genre le plus vieux croûton) et,
Deuxième cas : la plus ancienne manifestation d'un phénomène physique dans l'univers.

Dans le premier cas, il faut chercher autour de nous et, si j'avais viré ma cuti et je croyais dur-dur au modèle standard, je dirai le QUARK bien qu'il gagne de peu sur les protons et neutrons (seulement une nanoseconde ) mais plus nettement sur les électrons (une seconde). Je vois d'ici les esprits chagrins qui vont dire : "qu'est ce qu'une nanoseconde par rapport à 13 milliards d'années ?" Je réponds : "le chronomètre est le chronomètre, en science, comme en sport, on ne discute pas, qu'est ce que c'est que cette chienlit !"

Reste un problème de taille comment distinguer "le" quark le plus ancien. Je propose donc de désigner une sorte de quark anonyme qui, au nom de tous les autres, représenterait pour tous le passé glorieux de notre univers. Je n'hésite pas à aller plus loin : je propose que ce quark soit choisi au centre géométrique exact du mètre étalon du Pavillon de Breteuil, qui retrouverait ainsi une nouvelle vie.

Dans le second cas, en tant qu'arbitre autoproclamé, j'éliminerai les ondes gravitationnelles au motif qu'elles n'ont pas été détectées. (A en croire le modèle standard, il y aurait bien les neutrinos du fond cosmologique de neutrino, mais mon impartialité m'oblige à reconnaître qu'ils n'ont pas, non plus, été détectés )

Permettez, à ce stade, une petite remarque lorsque deux coureurs arrivent en même temps, ce n'est pas forcément le plus rapide qui est parti depuis le plus longtemps. Si vous me suivez, ça veut dire que ce n'est pas parce qu'un photon a le déplacement le plus rapide qu'il a été émis avant, par exemple, une particule lente qui nous parvient au même moment.

J'en arrive à ma conclusion, le plus ancien phénomène est l'expansion de l'univers et donc le plus ancien vestige est l'éloignement des galaxies traduit par la constante de Hubble.

Comme j'ai gagné, je (re)-demande qu'on me dise si ma réponse à une méchante colle dans un autre post était la bonne :

quote:

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"sauriez vous dire quelle est la population de particules la plus abondante dans l'univers (et de loin) ? Sauriez vous dire combien des particules de cette population ont déjà été effectivement détectées ?" Je suppose que ce sont les neutrinos et je suppose que seuls quelques milliers (?) ont été détectés. J'ai juste ?

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[Ce message a été modifié par ChiCyg (Édité le 02-05-2007).]

Oui pour les neutrinos, et non pour le nombre détecté : il est strictement nul. Par contre la détection indirecte dudit fond est indiscutable et avérée par l'intermédiaire de la nucléosynthèse primordiale. Sans ces neutrinos, on ne produirait pas la même quantité d'hélium ou de lithium.

Le truc le plus ancien de l'Univers, celui qui est apparu en tout premier, c'est le temps.

...et l'espace !?

Ils sont pas liés?
Superlargué...

Oui, et l'espace aussi, vraisemblablement. Enfin, si j'ai bien compris. Mais n'étant pas sûr d'avoir bien compris, je ne l'ai pas cité.

Pour soulager un peu le travail de correction des copies du Professeur dg2, je mets un zéro pointé à Bruno Salque et Vaufrèges . Depuis quand le temps a-t-il un âge ? Notre temps est-il plus vieux que celui d'hier ? Le temps d'ici est-il plus jeune que le temps de là-bas ? Quant à l'espace, il faudrait peut-être se demander s'il n'a pas une dimension plus vieille que l'autre ?
Je sais c'est sévère, mais je confirme : zéro pointé aux deux mauvais élèves