La matiére noire

La matiére noire
Problématique majeure du 20 et du 21éme siécle, la matiére noire est aujourd"hui la seul matiére indetectable dans l'univers.
Selon les experts, cette matiére le couvrirait de plus de 80%. Pour comparer cela, prenons l'exemple de la matiére baryonique (la matiére classique qui compose étoiles et planétes)qui n'est que de 20%. Sa composition qui n'est qu'une hypothese serait la suivante: gaz moléculaire, étoiles mortes, naines brunes en grand nombre, trous noirs, etc.
Passons a sa decouverte en 1933 par l'astronome suisse Fritz Zwicky.
Ce dernier décide d'étudier un petit groupe de sept galaxies dans l'amas de Coma pour calculer la masse totale de cet amas en étudiant la vitesse.
Il s'aide alors de la lois de newton et utilise la « masse dynamique », puis il la compare avec la « masse lumineuse », qui est la masse déduite de la quantité de lumière émise par l'amas.
Il utilise la troisiéme lois de kepler qui est la suivante : un amas d'étoiles peut être comparé à un gaz, dont les particules seraient des étoiles. Si le gaz est chaud et donc léger, la dispersion des vitesses des particules est élevée. Dans ce cas , les particules ayant une vitesse suffisante quittent le gaz par évaporation. Si le gaz est froid et donc lourd, la dispersion des vitesses est faible.
Zwicky fut alors surpris de constater que les vitesses observées dans l'ama du coma était trés élevé.
Etonné, il en parle alors a ces collegue qui ne s'en interesse pas.
Durant quelques anées, la decouverte de Zwicky tomba dans l'oubli jusqu'en 1936 ou Sinclair Smith
fut la eme decouverte en calculant la masse dynamique totale de l'amas de la Vierge. Mais la encore c'est un echec et le phénoméne observé par les deux astronomes tombe dans l'oubli durant plusieurs decennie.
Quarente ans plus tard en 1970, le phénoméne revient en force par l'astronome américaine Vera Rubin qui étudiait la rotation des galaxies spirales a partir de l'analyse des spectres des galaxies decouvre aussi le probléme de la masse dynamique supérieur a la masse lumineuses.
Elle decouvre que plus on s'éloigne du centre de la galaxie, plus la vitesse ne ralentissait pas.
Les astronomes pense alors qu'une matiére invisible et indectectable qui represente plus de 90% de l'univers en est la cause.
L'hypothése est alors jugé possible et est accepté par la comunauté scientifique.
Alors en 1996, l'astrophysicien Yannick Mellier a entrepris avec son équipe de mesurer la quantité de matière noire dans tout l'Univers et de dresser une carte de sa distribution entre les amas de galaxies à l'aide du cisaillement gravitationnel.L'idée etait de faire une étude statistique à grande échelle de la déformation des images des galaxies due à l'interaction gravitationnelle de la matière noire présente entre la Terre et ces structures, déviant les rayons lumineux envoyés par celles-ci ( ce qui explique que les image qui nous arrive sont déformée).
Pour cela, Mellier analyse une region de l'univers grande de 5 milliards d'anées.
4 ans plus tard en 2000, le travail fourni rend ces preuves et Meillier reussi donc la premiere carte de la matiére noire (ci dessus sur la foto) Il represente la fameuse matiére sous forme de filament et la matiére visible entre les filaments.
Ajourd'hui, Meillier perfectionne son travail en étudiant une surface 20 fois plus grande que la derniére fois mais cette fois avec une caméra CCD.
Le dernier probléme envisager constitue la matiére noir chaude (celle ou le neutrinos se deplace rapidement) et la matiére noir froide (ou le neutrinos se deplace lentement).
Dans les anée 1980, les astronomes decouvre plusieurs nuage trés chaud et invisible, il pense alors a la matiére noir chaude.
Aujourd'hui on pense a cette hypothése mais la vitesse des etoiles est aussi du au trous noirs supermassif qui se trouvent au milieu des galaxie.
Les astronomes ont alors pensé a autrs chauses, et si la matiére noire n'existait pas?
Il reste la théoris des cordes, une théoris ou il n'y aurait plus 3 mais 6 dimensions dont la matiére noire , le temps et l'espace.
Ou pour finir, la theoris Mond propose pour la premiére fois par l'astronome israélien Mordehai Milgrom propose en 1983.
Pour cela, il modifie la lois de newton mais cela n'est pas assez convaincaint et l'on prefere toujours s'attaché a la matiére noir.
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# Posté le dimanche 11 mars 2007 13:43

Le big bang

Le big bang
Element fondateur de la naissance de l'univers en expension, le big bang est aujourd'hui employé pour designer une période qu'a connue l'univers il y a plus de 13 milliards d'années.
Cette période fut distingué par deux chose:
Premiérement, l'univers etait sous une forme opaque et dense.
Deuxiémement, une explosion titanesque aurait eu lieu pour que l'univers ait sa forme actuelle et des température extremes transformérent la matiére en éléctrons.
Pour ne pas créer de confusions, le Big bang n'est pas la naissance de l'univers car ce dernier de la taille d'une orange existait deja sous une forme opaque et dense.
L'explosion ne partit non d'un point mais de partout.
Cette événement serait aujourd'hui liée au faite que l'univers est en pleine expension.
Mais pour revenir au vif du sujet, passons aux differentes étapes de l'hypothése de sa découverte.
En réalité, toute l'histoire du "big bang" commence en 1950 lorsque le physicien anglais, Fred Hoyle emploie ce terme lors d'un programme radio de la BBC. A l'époque, Hoyle prédisait une toute autre hypothése, celle de l'état stationnaire ou le big bang n'aurait pas connu cette période chaude et dense. En effet, a cette période la, les astrophysiciens ne pensait oas que l'on pouvait donner une température d'enssemble a l'univers.
Pour comprendre cette idée général referons nous a la relativité général d'Albert Einstein en 1915. En effet, Einstein propose dans sa théoris le fait que l'univers soit de meme dimension dans n'importe quel lieu. Cette théoris n'ai pas aprécié par tous car a l'époque, perssone n'avait observé d'objet plus ploin que la voie lactée. Alors, il propose la théoris de l'univers statique ou ce drenier n'evolue pas avec le temps. Malheuresement pour lui, Edwin Hubble decouvre dans les années 20 la nature extragalactique de certaines nébuleuses aujourd'hui appelées galaxies, puis leur éloignement de la Galaxie avec une vitesse proportionnelle à leur distance, c'est ce que l'on appelle aujourd'hui la loi de Hubble. De plus plusieurs physiciens dont Willem de Sitter, Georges Lemaître et Alexandre Friedmann decouvre d'autre solutions de la relativité général. La decouverte de l'expension laisse dons plusieurs hypothéses:
Soit une conservation de la matiére a lieu et donc une dilution de celle-ci dans le mouvement d'expansion a lieu de meme et dans ce cas l'univers était plus dense par le passé, c'est le Big Bang en lui meme.
Soit on peut imaginer à l'inverse de l'expansion, une disparition de matière. Dans ce cas présent, l'hypothèse la plus esthétique est d'imaginer un phénomène de création continue de matière contrebalançant exactement sa dilution par l'expansion. Un tel univers serait alors stationnaire.
Dans un premier temps, c'est la deuxiéme hypothése qui est valable car cela siginifirait que l'univers est eternéle. Mais les avis change et les astronomes optent plutot pour la théoris de big bang car d'aprés les équations de Friedmann on s'apercoit que l'on peut calculer l'age de l'univers et que par consequent il cessera de fonctionner un jour. Alors, deux preuves observationelles sont definis:
Dans un cas, il s'agit de la détection du fond diffus cosmologique, ce rayonnement de basse énergie du domaine des micros-ondes qui est le vestige de l'époque chaude de l'histoire de l'univers.
Dans un autre, la mesure de l'abondance des éléments légers, c'est-à-dire des abondances relatives de différents isotopes de l'hydrogène, de l'hélium et du lithium qui se sont formés pendant la phase chaude primordiale.
Cela condamne a jamis l'hypothése que le Big Bang n'a jamais exister. Alors, dés la conquete spatales, on se met a abserver le fond cosmologique a l'aide de differend moyens au fil du temps. En 1965 on le découvre grace au penslaz and wilson, un telescope a spectre éléctromagnétique. Puis, la nasa decide d'envoyer deux satellites en 1992 et 2001.
Ces derniers COBE et WMAP, observe le fond diffus et l'on arrivea une carte stable du fond diffus situé ci dessus. Ce fond regroupe une grande partie qui compose l'energie electromagnétique de l'uniers dont 96 % vient de l'énergie existant sous forme de photons et 4 % du du rayonnement des étoiles.
Le Big Bang prédit que les galaxies que nous observons se sont formées quelque temps après cette événement, et d'une manière générale que les galaxies du passé ne ressemblaient pas exactement à celles que l'on observe dans notre voisinage. Comme la lumière voyage à une vitesse finie, il suffit de regarder des objets lointains pour voir à quoi ressemblait l'univers par le passé.
On y remarque que les galaxies les plus eloignée sont de forme spirales car la propagations de la température et la taille de l'univers n'etait pas definie. L'univers qui est aujourd'hui froid, semble poser quelques questions a son sujet. Comme la repartition de la température, comment des etoiles peuvent elles etres trés chaude alors que l'univers est froid.
Tout simplement car il y a 380 00 milles ans aprés le Big Bang, l'univers etait en train de refroidir et au fur et a mesure de cela, les électrons libres se combinerent aux noyaux atomiques pour former les atomes qui formerent des noyeaux et des étoiles.
La densité diminuait peu a peu car l'expension s'accelerait et la lumiére put alors etre émise.
Aujour'hui, on sait que l'univers retournera surement a son etat initaial ce sera alors ce que les scientifique appele le Big Crunch ou les atomes et la matiére se recombinerait pour reformer queque chose de diffus et opaque.

# Posté le dimanche 25 mars 2007 15:34

Modifié le vendredi 30 mars 2007 14:36

Le Big Crunch

Le Big Crunch
A l'inverse du big bang, le big crunch est la fin de l'univers tel que nous les conaissons.
Selon les scientifiques, le big crunch qui n'est qu'une hypothése devrait avoir lieu dans un peu plus d'un milliards d'années.
Ce qui se passera c'est qu'a force de continuer son expension, la gravitaion prendra le dessus et contractera alors l'univers qui fera marche en arriére. L'hydrogéne alors présents sera consomner par les etoiles qui mourrons alors trés vite et formeront d'immenses trous noirs qui se percuteront a des vitesse affolante. Pendant ce temps la, l'univers voudra continuer son expension mais il ne le pourra pas et il s'effondrera alors sur lui meme. La température et la densité seront alors trés élevé. Mais ce ne sera pas la fin de tout acr d'aprés la théoris du modéle cyclique, l'univers reformerait un big bang et adoptera un nouveau mode de vie etc, etc sans s'arreter.Mais avant d'en arriver la, il faut rajouter un élément, celui de la masse qui le compose.Si l'univers est en dessous de ce que l'on appelle la masse critique, il continura son expension comme aujourd'hui mais a l'inversse si il est au dessus l'expension ralentira et ce sera le Big Crunch. Pour calculer cette masse, les scientifique ont deux methode. Premierement, ils utilisent la loi de gravitation universselle qui dit que la force de gravitation F est proportionnel a la masse M.
Deuxiémement, ils s'interesseront au deutérium qui est un isotope d'hydrogéne. (un electrons d'hydrogéne en double). Ce detérium est révélateur de quantité de matiére. En effet l'hydrogène est le principal élément de l'univers, et l'on estime que la quantité de deutérium est inversement proportionnelle à celle de baryons(particules élémentaires formées de 4 quarks). , protons, électrons. Donc moins on a de detrium plus on a de matiére.
Or, récemment, on a pu évaluer grâce au télescope spatial infrarouge ISO la quantité de deutérure d'hydrogène, principal réservoir de deutérium de l'univers aux environs de la nébuleuse d'Orion à 1500 années lumières. Il faut dire que cette région de l'univers est très représentative de l'univers en général car elle est très riche en éléments divers.
Après observation, le résultat des recherches donne 1 atome de deutérium pour 100 000 atomes d'hydrogène. Mais les resultats ne sont etablis que dans un espace confiné et la marge est grande donc nous sommes en dessous et par consequent le big crunch reste une théoris car il ne devrai pas avoir lieu.

# Posté le vendredi 30 mars 2007 14:33

Le big rip

Le big rip
Complétement differend du Big Crunch, le Big rip est une autre hypothése concernant la fin de l'univers. En effet, ce dernier, qui continue son expension continuera malgré tout d'accroitre sa densité. Et dans cette hypothése la matiére fantome joue un role trés important. Cette mysterieuse matiére qu'il ne fait pas confondre avec la matiére noir permet a l'univers de continuer d'augmenter sa densiter en ayant atteint des valeurs infini dans un temps fini.
Cela créra par la cause, une singularité gravitaionelle qui detruira toute structure du simple atome a l'immensse galaxie. Cette nouvelle hypothése est assez recente ce qui explique pourqoi peu de gens la conaisse.
Pour commencer, tout debute en 1999 lorsque le cosmologiste américain Robert R. Caldwell affirment sa théoris. Puis en 2003, cette fameuse théoris trouve un nom grace a Marc Kamionkowski et Nevin N. Weinberg qui sont tous les deux des collaborateur de Caldwell et qui decide de l'appeler Big Rip qui siginifie grande dechirure en anglais. En effet, les objet celeste sont detruit par dechirure car l'expension de l'univers fait qui s'en est la cas dans l'hypothése. Contrairement au Big Crunch, le Big Rip risque malheuresement d'arriver car d'aprés les donnés observationelle, l'univers grandit trop vite.
La matiére fantome detruit les objets car elle le fait s'eloigner les uns des autres a des vitesses extremes. Cela est trés surprenants pour la comunauté scientifique car l'expension de l'univers n'affecte en aucun cas les structure qui le composent.
Pour etre plus clair, on peut comparer l'expension de l'univers a un bout de carton qui est collé sur un toile elastique. Si l'on tire sur le bout de carton de la toile il ne peut se dechirer car la toile est elastique et le morceau de carton y est collé. Si au contraire la toile est rigide et que l'on tire le bout de carton dessus, il va se dechirer et par consequent la toile aussi, c'est le modéle de big rip. Les grandes struture seront les premiere affecté puis les petites structures ( étoiles, planéte, etc..) subiron le meme sort mais ulterieurement.
Petite chronologie: D'abort, la densité de l'energie fantome augmente avec l'expension tandis que la matiére classique diminue donc la matiére fantomes prendra le dessus que l'on le veuille ou pas. L'energie fantome disloquera l'energie de liason des objet ce qui les feront s'eloigner.
On peut dire que l'nergie fantome empeche l'ffet de gravitaion.
- Quelques centaines de millions d'anée avant le big rip, les super amas se disloqueront
- Quelque dizaines de millions d'anées avant le big rip, ce sera le tour de la voie lactée
-Quelques années avnt le big rip ce seront Jupiter, Saturne ,Uranus et Neptune qui seront arraché du systéme solaire
- Puis ce sera notre tour quelques mois avant le big rip ou la Terre sera arraché de son orbite
-Quelques minutes avant le big rip ce sera l'arrachage du soleil
- Et pour finir a quelque milliardiéme de secondes de seconde du big rip les atomes se detruiront et ce sera la fin.
Lors de la dislocation des objet celeste la taille de l'univers restera de meme et la dislocation de la voie lactée sera visible du ciel pour les génération futures qui vivront sur la terre.
Cette hypothése qui est aujourd'hui la plus sure c'est adire quelle va arrivé a coup sur d'aprés les astronomes se passera dans un peu plus de 15 milliards d'anées.
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# Posté le samedi 31 mars 2007 16:43

Modifié le samedi 31 mars 2007 16:54

Les ovnis

Les ovnis
Mythes ou realité, les ovnis nous on toujours fait hesiter entre affabulation et realité.
Il faut dire que les temoignages des temoins sont boulverssant voir choquant.
En realité les Objet Volant Non Identifié prenent vraimment leur place que dans les années 1950 mais dans l'antiquité certaines perssones apercevait deja des phenoméne celeste lumineux.
Ainsi en 1450 avant JC. sous le regne du Pharaon Thoutmôsis III les passants laissait des temoignages ou ils disaient voir des cercles de feu d'une envergure de 5 m a proximité du soleil.
Puis c'est au tour de l'auteur romain Julius Obsequens qui écrien 99 av. J.-C dans un de ces ouvrages "Tarquinia" la phrase suivante "pendant le coucher du soleil, un objet rond, comme un globe, a pris son chemin dans le ciel d'ouest en est"
Jusque a cette époque les temoignages des passants etait réelement pris en compte mais ne fesait pas vraimment parler d'eux c'etait des "faits divers".
Puis arriva le moyen age ou la religion qui etait omnipresente decrivait ces signeaux luminaux comme des avertissement de dieux envers les hommes.
Enfin arriva l'age moderne et industrielle ou l'histoire des OVNIS prend vraimment consciense.
Aux Etats Unis des journeaux signale qu'un fermier local, John Martin, a rapporté avoir vu un grand objet sombre circulaire ressemblant à un vol de ballon se déplaçant « à une vitesse merveilleuse" cela est inexpliquable car a cette époque l'avion et le zepellin n'existait pas.
Puis les apparitions se succedent comme le 17 novembre 1882, l'astronome E.W. Maunder de l'observatoire royal de Greenwich décrit dans un rapport « un visiteur céleste étrange » qui était « en forme de disque » ou « fusiforme ». Quelques années plus tard, Maunder écrit que cet objet ressemble énormément au nouveau dirigeable Zeppelin. L'objet étrange a été également vu par plusieurs autres astronomes Européens.
Les apparitions devienent de plus en plus frequente que ce soit des navigateurs aux habitants rurale. Le plus grand evenement jamis vu par le plus de perssones se passa le 13 octobre 1917,dans la ville de Fatima ou « le miracle du soleil » a été observé par des dizaines de milliers de témoins . Ces histoires d'OVNIS qui devenait vraimment une affaire d'Etat fut alors
une enquete pour le FBI qui decida de la commencer le 9 Juillet 1947 au moment de la plus grande appartition d'ovnis. Finalement le FBI en conclut que ces objet volant etait reélement des objets volants et non des affabulations. Et le mouvement s'intensifiait de plus en plus a telle point de delirer comme dans les années 70 ou des sectes spirituelles des ovnis naissait en quantité folle. Puis les series teles et les bandes dessinés profiterent de l'occasion pour sortir une masse de livres ou d'emission consacrer a ce sujet "X Files ".
Dans les années 90 les chercheurs decouvrirent les premierent exoplanétes ce qui pourrait signifiait que nous ne serions pas seul dans l'univers. La population croit alors de plus en plus a ce mystére. Certains chercheurs insinut meme que les extras terrestres situé dans les ovnis nous on observe depuis les millions d'anées. Alors des association tel que le CNES ou le GEPAN se consacrent a ce probléme. Mais la encore pas de trace juqu'au 8 Janvier 1981, à Trans-en-Provence ou un habitants delarent avoir vu un vaisseau se soulever et s'envoler avec des enormes boules de feu ronde comme des pieces et cette fois des traces etranges laissé au sol confirment ce qu'il vient de dire. Ces traces de 2 m50 laissent encore un mystére aujourd'hui.
Pire des gens sont irradié, brulé, intoxiqué sans raison mais cette fois aucune preuve médicale n'a etait admise.
L'armée dement alors les Ovnis par des avions de chasse millitaire (le f 117 et le b 9) des avion moderne extrement rapide et qui volent extrement haut.
Enfin sachez que toutes les histoires d'ovnis depuis 1980 sont exposé au Cnes et que cela relance la question des extra- terrestres.
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# Posté le jeudi 26 avril 2007 16:26