Matiere-Noire | Dr. Goulu

La quantité excessive de matière dans l'univers pourrait-elle être des trous noirs au lieu de matière noire ?

Wed, 26 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

oui mais non. :

… les auraient pu être de bons candidats. Certains d’entre eux pourraient atteindre une masse de plusieurs millions, voire de plusieurs milliards de (notamment les , au centre des galaxies). Cependant, il faudrait, dans une galaxie, près d’un million de trous noirs d’une telle masse pour combler ce manque de matière ; un nombre trop important au vu des conséquences sur les étoiles à proximité d’un trou noir. En effet, les trous noirs traversent par moments le disque galactique et perturbent le mouvement des étoiles. Avec un tel nombre de trous noirs, les mouvements de ces étoiles seraient fortement amplifiés, ce qui rendrait le disque galactique bien plus épais que ce qui est observé actuellement.

Restent les trous noirs stellaires (de l’ordre de quelques masses solaires), difficilement détectables, et les trous noirs de quelques dizaines ou centaines de masses solaires, dont la nature de la formation reste encore mystérieuse. Dans tous les cas, la piste des trous noirs comme étant la fameuse matière noire a été délaissée, et les astronomes se sont penchés sur une autre forme de matière, non baryonique. En 2019, des mesures tirant parti de la présence de la sonde en dehors de l’ ont permis de montrer que les d’une masse inférieure à 10^17 g ne peuvent représenter s’ils existent qu’au plus 0,1% de la matière noire présente dans la .

Qu'est est la différence pour le physicien entre la matière noire et l'énergie noire dans l'espace ?

Wed, 05 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ce sont deux choses a priori différentes qui correspondent à des phénomènes différents, voire antagonistes.

La désigne une catégorie de matière hypothétique, invoquée historiquement pour expliquer des anomalies de la et d’autres anomalies cosmologiques où on mesure des masses supérieurs à la masse visible. (note : l’hypothèse que la matière noire soit constituée de a été écartée par les mesures)

L’ est une forme d’énergie tout aussi hypothétique emplissant uniformément tout l’ et dotée d’une négative, qui la fait se comporter comme une répulsive. L’existence de l’énergie noire est nécessaire pour expliquer diverses observations astrophysiques, notamment l’ .

J’ai dit que ces deux choses étaient “a priori” différentes, car après avoir désespérément cherché l’une et l’autre séparément, certaines travaux tentent de les unifier dans une théorie unique, comme l’ “invariance d’échelle du vide” d’André Maeder.

La matière noire et l'énergie noire sont-elles associées en quoi que soi, en dehors du nom ?

Thu, 09 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Historiquement ces notions sont apparues de phénomènes distincts, mais à force de n’arriver à identifier ni l’une ni l’autre alors qu’elles concernent toutes deux la gravitation, on commence à voir apparaître l’idée que ce serait deux aspects de la même chose. Ou même deux aspects de rien du tout….

C’est notamment l’idée de l’ “invariance d’échelle du vide” proposée par

Cependant des spécialistes du domaine comme sont pour le moins critiques …

Donc : patience.

Notes de bas de page

A-t-on une idée de la proportion de matière baryonique emprisonnée dans les trous noirs par rapport à celle qui ne l'est pas ?

Wed, 01 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il n’y a pas de matière baryonique dans les trous noirs. Les baryons sont “écrabouillés” en dépassant la . On a aucune idée sur l’état de la matière à l’intérieur des trous noirs, ni même si la question a un sens.

Cela dit, la masse totale des trous noirs est estimée à 11 millionièmes de la masse baryonique .

L hypothèse citée dans l’article selon laquelle la matière noire serait formée de trous noirs à été réfutée depuis

Notes de bas de page

Comment la matière noire a-t-elle été écartée en tant que cause possible de la lumière décalée vers le rouge ?

Mon, 02 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Le décalage vers le rouge décale tout le spectre : toutes les raies d’émission et d’absorption d’une source sont décalées du même facteur, ce qui est cohérent avec un effet doppler.

L’ cause effectivement un rougissement, mais en atténuant les hautes fréquences (bleu), ce qui est différent. De plus ce rougissement est cohérent avec la quantité de gaz “normal” dans l’espace, pas avec la matière noire.

D’autre part, si la lumière était par le milieu interstellaire, matière noire comprise, on verrait des “arcs en ciel” dans les lentilles gravitationnelles, et ce n’est pas le cas.

Donc voilà pourquoi la matière noire n’a jamais été considérée comme une alternative à l’expansion de l’univers pour expliquer le décalage vers le rouge.

En réalité, la matière noire, cette nappe d'ondes qui coagule tout l'univers, cette matière noire et qui était certainement là avant le Big Bang, voire fondatrice de notre Univers, est-ce l'éther ?

Tue, 13 Aug 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Non.

La matière noire n’est pas de la matière, ni une “nappe d’ondes”. La matière noire ne “coagule” pas l’univers. Il n’y a aucune raison de penser qu’elle était là avant le Big Bang (d’ailleurs “avant le Big Bang” n’a probablement pas de sens) et en plus l’ether est mort et enterré depuis Michelson et Morley il y a plus d’un siècle.

La désigne une catégorie de hypothétique, invoquée pour rendre compte d’ , notamment les estimations de la des ou des et les propriétés des fluctuations du .

(définition Wikipédia)

Bref, c’est juste un nom qu’on a donné trop vite à une solution trop facile à des observations.

Quand on saura ce que c’est, on vous le dira, promis.

Pourquoi avons-nous supprimé des livre de physique l'éther avec Einstein et sa révolution ? Pourquoi maintenant la même chose s'appellent maintenant Énergie ou matière sombre ? Cela signifie-t-il que la théorie d'Einstein est fausse ?

Mon, 27 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

L’ était censé être une substance remplissant l’espace et dans lequel se déplaçaient la lumière et les astres. Donc la Terre devait avoir une vitesse par rapport à l’éther “fixe”. Ce sont les expériences, notamment celles de qui voulaient justement démontrer l’existence de l’éther qui ont montré le contraire…

Einstein a “seulement” montré que l’univers pouvait marcher conformément aux observations en considérant que rien n’est fixe, “tout est relatif”. Certains diront qu’il n’a fait que remplacer l’éther par un “ ” gravitationnel déformable, mais ce n’est pas du tout la même chose. Les champs (gravitationnel, électromagnétique…) ne sont pas une substance, ni fixes. Ce sont juste des descriptions mathématiques du vide.

La relativité d’Einstein est si puissante qu’elle décrit même l’ ! En fait elle apparaît dans les équations sous la forme de la fameuse “constante cosmologique” qu’Albert avait ajustée pour que l’univers soit statique, sa plus grosse bourde de son propre aveu.

Pour la c’est plus délicat, mais elle ne remplit pas l’espace de façon homogène, et n’est pas fixe. Elle semble former des halos autour des galaxies, et pas de toutes.

La Théorie d’Einstein sera un peu fausse quand on en trouvera une décrivant mieux la réalité expérimentale, mais certainement pas en revenant à des concepts archaïques issus de la philosophie comme l’éther.

Pourquoi avons-nous supprimé des livre de physique l'éther avec Einstein et sa révolution ? Pourquoi maintenant la même chose s'appellent maintenant Énergie ou matière sombre ? Cela signifie-t-il que la théorie d'Einstein est fausse ?

Mon, 27 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Pour la c’est plus délicat, mais elle ne remplit pas l’espace de façon homogène, et n’est pas fixe. Elle semble former des halos autour des galaxies, et pas de toutes.

Pourquoi avons-nous supprimé des livre de physique l'éther avec Einstein et sa révolution ? Pourquoi maintenant la même chose s'appellent maintenant Énergie ou matière sombre ? Cela signifie-t-il que la théorie d'Einstein est fausse ?

Mon, 27 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Pour la c’est plus délicat, mais elle ne remplit pas l’espace de façon homogène, et n’est pas fixe. Elle semble former des halos autour des galaxies, et pas de toutes.

Au 19e on a inventé l’éther pour expliquer la propagation de la lumière ; quelle est la matière noire pour la rotation des galaxies : concept fumeux sans avenir ?

Fri, 24 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

(la question a été modifiée après la réponse, la question initiale ne spécifiait pas la courbe de rotation des galaxies)

Le parallèle est intéressant, mais il me semble que les deux concepts sont apparus de manière opposée.

L’ était postulé comme étant “des substances subtiles distinctes de la matière et permettant de fournir ou transmettre des effets entre les corps”, ces effets incluant la lumière mais aussi le magnétisme et l’electrostatique (distincts avant Maxwell) et même la gravitation. On s’est ensuite aperçus expérimentalement que les “substances subtiles” de l’éther n’existaient pas.

A l’inverse, l’idée de provient de l’expérience, en particulier de la mesure de la . Mais on a un peu vite supposé que ces effets proviennent d’une . Contrairement à @ , il me semble que de moins en moins de physiciens pensent qu’il s’agit de particules inconnues.

Quelles sont les théories cosmologiques ne faisant intervenir ni matière noire, ni énergie noire, et quels en sont les mécanismes ?

Tue, 30 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

La “matière noire” et l’ “énergie noire” sont en fait des noms donnés trop vite à des phénomènes expérimentaux, respectivement l’ anomalie de la et l’ .

Une théorie cosmologique qui ne serait pas compatible avec ces deux données expérimentales serait, actuellement, une mauvaise théorie.

Mais il existe en effet plusieurs théories qui décrivent ces phénomènes sans supposer l’existence de , ou que l’énergie sombre soit de l’énergie.

On peut citer:

Le retour de la vengeance de la d’Einstein, qu’il avait ajustée pour que l’univers soit statique, qu’on a ré-ajustée pour qu’il soit en expansion, et qu’on peut ré-réajuster pour que cette expansion accélère
La qui est une modification de la loi de l’inertie (F=m.a) de Newton pour les petites accélérations qu’on peut ajuster pour qu’elle corresponde à la matière noire
L’ “Invariance de l’échelle du vide” de qui correspond à la fois l’énergie noire et la matière noire

et probablement d’autres que je ne connais pas et qui font que je me réjouis de lire les autres réponses.

Notes de bas de page

Pouvez-vous expliquer la matière noire à un non-physicien ?

Tue, 23 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

J’essaie:

Depuis 1959, on a les moyens de mesurer la , qui donne la vitesse moyenne des étoiles en fonction de leur distance au centre de leur galaxie. Normalement, cette courbe devrait diminuer comme la courbe A ci-dessous, comme pour les planètes du système solaire par exemple. Mais pour beaucoup/la plupart/presque toutes* les galaxies, la courbe est beaucoup plus plate, comme la courbe B

Selon la physique classique, la seule manière d’obtenir une telle courbe est que la galaxie soit environnée d’un gros nuage beaucoup plus vaste, avec une forte masse, mais invisible avec tous nos instruments.

Cette “masse manquante” avait déjà été lors de l’étude d’amas de galaxies : tout se passe comme si la matière “lumineuse” (étoiles, gaz etc.) ne représentait qu’environ 1/6ème de la masse générant de la gravitation.

On a historiquement appelé les 5/6 èmes de matière hypothétique car on ne la voit pas, mais on aurait peut-être du l’appeler “matière transparente” car elle n’intercepte pas non plus la lumière ni aucun autre rayonnement.

Aujourd’hui on se demande même si le terme de “matière” est justifié car aucun détecteur du CERN ou d’ailleurs n’a pu détecter la moindre particule qui pourrait composer cette matière ( (WIMP), etc. ) Certains pensent que c’est peut être la loi de la gravitation elle-même qui doit être modifiée ( ) ou même notre notion du vide .

Cette dernière approche à l’intérêt de combiner “matière noire” et “ “ qui se manifestent de manière très différentes, mais qui restent aussi mystérieuses l’une que l’autre.

Note* : il y a des exceptions, et les courbes “B” peuvent prendre toutes sortes de formes intermédiaires jusqu’à A, ce qui fait que la généralisation de ces résultats fait débat. Mais disons qu’on ne connaît que très peu de galaxies avec une courbe A.

Notes de bas de page