dg2

Il me semble que la première émission radio notable était (prestige nationaliste oblige) celle de l'Allemagne nazie pour la cérémonie d'ouverture des Jeux Olympiques de Berlin en 1936. D'ailleurs, c'est cette émission là qui est montré dans le film "Contact", qui est sans doute assez réaliste pour le coup.

Je parlais de la mise en évidence directe de la matière noire en tant que particules. Hors détecteur terrestre, elle se fera(it) par la combinaison du rayonnement gamma de l'annihilation des particules de matière noire, les paires électron position également produites, et du rayonnement synchrotron radio généré par les paires électron position lors de leur voyage dans le cjamp magnétique galactique. La contribution radio à cette triple signature est essentielle pour confirmer la partie hautes énergies.

Il n'y a rien de surprenant à la coïncidence qui vous enquiquine. Les seules constantes fondamentales qui interviennent pour décrire l'expansion de l'univers sont la contante de gravitation G et la vitesse de la lumière c. Or, pour passer d'une masse M à un rayon R avec ces deux constantes, vous n'avez pas d'autre choix que faire du R = X G M / c^2, où X est un nombre sans dimension qui va dépendre du problème considéré. La relation qui lien le rayon à la masse d'un trou noir utilise un X qui vaut 2 pour un trou noir sans rotation, ou qui vaut entre 1 et 2 si on prend compte de la charge ou de la rotation du trou noir. De même, pour un univers en expansion, le X correspondant a une valeur qui varie en fonction du rapport de la densité à la pression de la matière qui emplit l'univers, et du fait qu'il est ou non spatialement plat. Le point que je soulevais est que le seul moyen simple d'avoir un X très différent de 1 est d'avoir un univers qui est très proche d'être spatialement plat. Donc à la fin, la coïndence entre les formules reliant rayon et masse pour un trou noir et pour l'univers observable résulte uniquement du fait que ce dernier est spatialement plat, ce qui en soi s'avère être à peu près inévitable pour un univers aussi âgé que le nôtre. Ceci étant, d'une manière générale, s'essayer à faire des analogies entre univers et trou noir ne m'a jamais paru excessivement profond. Certes, il y a des horizons et des singularités dans les deux cas, et c'est donc tentant de prime abord (beaucoup de gens posent des questions de ce genre dans les conférences publiques), mais à y regarder de près, il n'y a pas grand chose de vraiment intéressant à en tirer. [Ce message a été modifié par dg2 (Édité le 27-01-2012).]

...[Ce message a été modifié par dg2 (Édité le 25-01-2012).]

En fait, j'en avais implicitement parlé, puisque ce sont avec les masers, de très faible extension spatiale, que l'on peut faire de l'astrométrie avec des galaxies proches. C'est par ce biais qu'a été mis en évidence le mouvement propore de M33. Paradoxalement, aucun maser exploitable n'avait jusque là été trouvé dans M31 pour faire de même, alors que la galaxie est quand même largement plus grosse que M33. Ceci dit, cela a changé depuis les derniers sondages : http://arxiv.org/abs/1103.4788 qui ont trouvé suffisamment de sources pour mesurer d'ici deux ou trois ans le mouvement propre d'Andromède, ce qui présente un intérêt scientifique tout à fait notable (au-delà de la seule dynamique du Groupe Local).

quote: C’est grosso-modo le rayon de l’univers observable … La coïncidence me laisse songeur … Ce que vous écrivez revient à dire, pour un univers homogène et isotrope, que sa densité actuelle est comparable à sa densité critique, autrement dit que sa courbure spatiale est nulle. Dans la plupart des cas, l'écart entre densité et densité critique a tendace à augmenter avec le temps, donc si après 13 milliards d'années cet écart est faible, il faut supposer qu'un mécanisme autre que la Main de Dieu a rendu cet écart très faible à un moment ou à un autre. À une certaine époque, cela a été un problème, mais ça ne l'est plus guère maintenant. D'un autre côté, il est difficile pour des raisons anthropiques d'imaginer un univers aussi vieux dont la densité ne serait pas proche de la densité critique. Par exemple, si la densité était beaucoup plus faible, alors la formation des structures se serait ralentie depuis très longtemps, limitant ainsi le nombre d'étoiles et de planètes formées : un tel univers serait largement plus hostile à l'apparition de la vie. De même si la densité avait été par le passé plus grande par rapport à la densité critique, rien n'assure que l'univers ait pu vivre aussi longtemps pour que survienne les secondes ou troisièmes générations d'étoiles suffisamment riches en éléments lourds pour abriter de la vie. On peut bien sûr imaginer que la densité soit suffisamment élevée pour que l'écart à la densité critique soit observable aujourd'hui sans qu'un Big Crunch n'ai commencé, mais alors on se heurterait au problème de la coïncidence que l'on ne sait pas bien résoudre pour l'énergie noire. Au final, un univers dont la densité diffère trop de la densité critique est plus hostile à l'apparition de la vie que le nôtre. La valeur observée n'est donc pas spécialement surprenante, même si ce genre de remarque ne nous explique pas par quel mécanisme il en est ainsi. Ceci étant, de tels mécanismes existent, comme l'inflation, et en général ils résolvent d'autres problèmes en même temps. La situation n'est donc pas embarrassante, au contraire. Elle le serait par contre si on mettait en évidence un écart faible mais mesurable entre densité et densité critique, car ce n'est pas vraiment ce que l'on attend des mécanismes envisagés pour justifier d'un écart faible (voire nul) comme celui qui est observé.

quote: Combien le Soleil convertit-il de tonnes d'hydrogène en hélium par seconde, déjà ? Plus de 4 mégatonnes - soit une bombe H de 100 milliards de mégatonnes équivalent TNT ! A comparer avec notre plus grosse bombe humaine : 100 mégatonnes... Juste un facteur 9 : une paille. Pardon, mais ce genre de comparaison est un peu sans objet. Une explosion thermonucléaire émet beaucoup en X et gamma, alors que le Soleil émet le gros de son rayonnement en optique. Si vous voulez comparer ce qui est comparable, il faut évaluer les choses dans le même domaine de longueur d'onde.

Difficile de répondre en quelques lignes. C'est en radioastronomie que vous avez le plus de résolution, donc tout ce qui concerne l'astronomie de position et les systémes de référence est très dépendant de la radioastronomie. Par exemple, c'est via la radioastronomie qu'a été mesuré l'infime mouvement propre de M33 (quelques microsecondes d'arc par an), ou celui du centre galactique (enfin, le mouvement apparent du centre galactique résultant du déplacement du Soleil). Une grande partie de la géodésie terrestre se fait via des méthodes interférométriques (soit par imagerie directe via des satellites, soit via des pointages interférométriques réalisés par des stations au sol). Il y a énormément d'objets brillants en radio que vous étudiez au mieux par ce domaine de longueurs d'onde. Les premiers qui viennent à l'esprit sont les pulsars et les quasars. Le gros de ce que l'on sait sur les pulsars, et donc l'évolution des étoiles massives, vient du domaine radio. C'est par ce biais que l'on effectue les tests parmi les plus précis de la relativité générale avec des pulsars binaires ou, mieux, des couples pulsar/naine blanche. Outre les pulsars, les rémanents de supernova sont eux aussi largement plus faciles à étudier en radio qu'en optique, puisque qu'en optique ils sont même parfois quasi indétectables (SN 1006, par exemple). Les quasars ont eux aussi été découverts en radio, même si aujourd'hui leur étude se fait via beaucoup de domaines de longueur d'onde. L'étude des magnétosphère planétaires (dans le système solaire) se fait en grande partie en radio. Selon là où vos arrêtez le domaine radio, vous pouvez y inclure le fond diffus cosmologique, qui reste de loin la meilleure sonde pour étudier l'univers primordial et même l'univers à grande échelle. C'est aussi en radio que vous avez des chances de mettre en évidence la matière noire noire via le rayonnement synchrotron émis par les paires électrons positrons en lesquelles elle est susceptible de s'annihiler (il existe aujourd'hui un soupçon que cela ait été vu dans les données de WMAP). C'est aussi en radio que vous observez la fameuse raie à 21 cm de l'hydrogène, ce qui vous permet entre autres de faire une carte tridimensionnelle de la distribution de matière neutre dans l'univers, ce qui présente un intérêt potentiel considérable en cosmologie. D'une manière générale, la plupart des molécules du milieu interstellaires sont uniquement détectable en radio, et c'est donc par ce biais que l'on sonde le milieu interstellaire. La densité du milieu interstellaire et son champ magnétique sont également mesurables en radio (via le signal des pulsars, par exemple), via ce que l'on appelle la mesure de dispersion et la mesure de rotation, c'est-à-dire par le fait que des ondes radio de différente fréquence ne se propoagent pas exactement à la même vitesse du fait que l'espace n'est pas parfaitement vide. La plupart des cartes tridimensionnelles de la Voie Lactée sont constituées en utilisant ce genre de méthode. Dans un futur plus ou moins lointain, il est possible que le domaine radio soit utilisé pour étudier les rayons cosmiques de très haute énergie via là encore les émissions secondaires des gerbes atmosphériques. En fait, les rayons cosmiques de très haute énergie sont très bien vus en radio par des réseaux comme LOFAR, au point qu'ils commencent à devenir gênant en tant que bruit de fond, mais aujourd'hui on ne sait pas encore si on peut exploiter ce type de détection (de façon concurrentielle avec des détecteurs comme Auger). Il est aussi possible que l'on arrive à détecter des exoplanètes en radio, puisque le contraste entre l'émission radio des étoiles (faible par rapport au visible) et l'émission radio des planètes (important si sa magnétosphère est active) est potentiellement (et dans certaines configurations) plus favorable.

quote: celui de M87 est mille fois plus gros, mais c'est en masse ou en diamètre ? C'est la même chose, en fait, le rayon est proportionnel à la masse.

La région la plus lumineuse du disque d'accrétion se trouve être relativement indépendante du moment cinétique. Dans ce contexte, le diamètre angulaire suffit à briser la dégénérescence entre masse et distance : pour Sgr A*, l'incertitude sur la masse est directement fonction de celle sur la distance, puisque les éphémérides des étoiles que l'on voit autour n'ont pas d'échelle de longueur pour tout calibrer (comme dans le Système Solaire il y a deux ou trois siècles). D'un point de vue plus fondamental, vous pouvez même envisager de tester la validité de la relativité générale en champ fort par ce biais, même si en pratique ça n'est pas ce qui attire le plus les radioastronomes impliqués dans le projet, et que les tests avec les détecteurs d'ondes gravitationnels seront a priori plus contraingnants... quand ils auront vu quelque chose. Si en plus de la forme, vous mesurez la luminosité du disque en plusieurs points, alors là vous commencez à être sensible au moment cinétique car la vitesse orbitale du bord interne du disque est, elle, fortement dépendente du moment cinétique. Mais à mon avis, on est plus à essayer de mesurer le diamètre du bord interne du disque (et donc de la silhouette du trou noir) que sa luminosité. Disons que en terme de reconstruction d'image, cela paraît être la première étape à franchir.

quote: Il n'y a pas aujourd'hui d'alternative pour imager le trou noir du centre galactique, le seul qui soit accessible, du fait de sa proximité et de sa taille apparente. Ce n'est probablement pas le seul. Celui de M87 est dans les 2000 fois plus loin, mais il est probablement plus de 1000 fois plus gros, donc au final son diamètre apparent n'est guère plus petit (moins d'un facteur 2), et le trou noir est qui plus est plus actif. Le trou noir de M31 est lui aussi susceptible d'être imageable si l'estimation haute de sa masse (plusieurs centaines de millions de masses solaires) est confirmée, mais sa luminosité radio est très faible. Plus petit mais moins faible, il y a aussi celui de M60, mais il faudra étendre l'interféromètre dans l'espace, et en mode millimétrique car en centimétrique M60 est probablement invisible. Avec un interféromètre millimétrique spatial, on pourrait alors espérer voir d'autres trous noirs supermassifs comme ceux de M84, M104 ou Centaurus A.

Si vous vous intéressez aux modifications de la gravité, alors vous allez vite jeter MOND à la poubelle au profit de choses plus sérieuses, c'est tout. Quant au fait que l'on puisse expliquer l'ensemble des observations seulement par une modification de la gravité et sans ajout de matière noire, je doute qu'il y ait beaucoup de papiers pris au sérieux qui le démontrent de façon indiscutable. Ceci dit, rien n'empêche d'explorer cette voie, mais disons que c'est un pari au mieux risqué et au pire voué à l'échec.

quote:Voilà, Daniel, Benoît Famaes. C'est lui qui m'avait dit qu'on ne pouvait pas exclure un scénario hybride, matière noire plus ajustement de la RG, ou Mond, etc etc. Ah, c'est sur, si on rajoute 42 paramètres libres au modèle de base, on peut raisonnablement espérer que ça marche au moins aussi bien que le modèle de base (voire mieux), donc on pourra à peu près jamais exclure un mélange de 27 trucs exotiques ! Mais une fois qu'on a dit ça, on n'a pas non plus inventé l'eau tiède. Ceci étant, on a beau faire ce qu'on veut, MOND tout seul, ça ne marche absolument pas. Précisons quand même qu'il y a des tas d'extension de la relativité générale qui son autrement mieux motivées et autrement plus intéressantes que MOND (DGP, par exemple, qui est explicitement mentionnée dans le cas scientifique d'EUCLID).

quote: Et je tiens à préciser que l'auteur de ces lignes est un spécialiste de la spectroscopie en retraite, auteur de nombreuses publications à comité de lecture dans des revues d'optique et de spectro. ??! On n'est pas le 1er avril, pourtant. Ce gars là dit n'importe quoi. D'ailleurs j'aimerais bien savoir dans quelles revues à comité de lecture il a publié ses, hum, "résultats" cosmologiques.[Ce message a été modifié par dg2 (Édité le 06-01-2012).]

Si c'est en millimétrique, on ne gagne rien en résolution puisque les réseaux existants couvrent déjà la surface terrestre. Pour imager le TN galactique avec 100 pixels de large en millimétrique, il faudrait des bases plus grandes que la distance Terre-Lune.

Le trou noir central de M87 n'est probablement pas plus que trois fois plus petit que Sgr A* (1000 fois plus gros, 2000 fois plus loin). Ceci étant, le projet en question me semble être MAXIM, un interféromètre X spatial http://maxim.gsfc.nasa.gov/docs/mission/mission.html , avec une résolution annoncée (ou fantasmée) de 0,1 microseconde d'arc.

quote: Il était donc, si j'ai bien compris, plutôt question de la longueur de la base En optique/proche IR (mettons un micron), pour une résolution de 50 microsecondes d'arc, il vous faut une base de plusieurs kilomètres, ce qui à ma connaissance est hors de portée. Comme de plus Sgr A* est opqaue en optique, il faut aller en IR et rallonger la longueur d'onde, ce qui augmente d'autant la base... Il est plus simple techniquement de multiplier la longueur d'onde et la base par 1000 (1mm et plusieurs milliers de km).

Si vous ne faites pas de l'imagerie, mais de l'astrométrie, vous obtenez en interférométrie une précision considérable, même avec une base limitée. C'est pour cela que GRAVITY annonce/va pouvoir localiser un point chaud en train de tomber dans Sgr A* avec une précision de quelques dizaines de microsecondes d'arc. Mais ce n'est pas de l'imagerie.

À ma connaissance, on ne sait pas faire de l'interférométrie optique sur des grandes lignes de base (centaines de m, disons), alors qu'on sait le faire en radio puisque qu'il "suffit" d'enregistrer la phase des signaux et de fabriquer numériquement les interférences en différé avec un corrélateur. La difficulté est d'ingurgiter le flot de données adéquat, qui est proportionnel à la fréquence, d'où la difficulté de rabaisser la longueur d'onde pour améliorer la résolution : à 1 mm de longueur d'onde, la fréquence est de 3x10^8/0,001, soit 300 GHz, et c'est ce genre de débit (plusieurs centaines de Go/s) que vous devez stocker, d'où les limites actuelles.

La question est surtout de savoir si le boson de Higgs relève du modèle standard ou non, ce à quoi on ne sait pas répondre aujourd'hui (ce qui était prévu). Le fait que sa masse soit (probablement) faible (ce qu'on soupçonnait déjà via des mesures indirectes) indique déjà qu'on pourra l'étudier de façon satisfaisante avec le LHC (= avec pas mal de statistiques), mais cela ne préjuge pas de la facilité qu'il y aura à voir ou non de la physique au-delà du modèle standard car tout dépendra de la façon dont celle-ci se manifeste. Par exemple, si l'échelle de brisure de la supersymétrie (dans l'hypothèse qu'elle existe) est au-delà du TeV, le LHC aura bien du mal à l'étudier.

L'expansion de l'univers vous dit que à une époque donnée, et tant que les vitesses de récession sont petites, la vitesse de récession est proportionnelle à la distance. Quand les vitesses de récession sont petites, elles sont proportionnelles au redshift z. Quant à la distance, toujours aux petites vitesses de récession, vous pouvez la déduire par la magnitude : plus la magnitude est élevée, plus la distance est grande. Bref, il existe une relation m(z) entre la magnitude et la distance. Quand vous regardez des objets plus lointain (z proche de 1 ou plus grand encore), la forme la loi de proportionnalité entre m et z est plus compliquée, et on montre (ça n'a rien d'évident) qu'elle dépend de toute l'histoire de l'expansion entre aujourd'hui et l'époque où la galaxie a émise sa lumière. De cette façon, si vous reconstituez la loi m(z), vous déduisez la loi a(t) et de l'évolution des distances relatives entre objets lointains au cours du temps. Les calculs montrent (là encore ce n'est pas spécialement intuitif) que m croît d'autant plus avec z que l'expansion s'accélère beaucoup et/ou depuis longtemps. Et c'est ce que disent les observations : m(z) croit plus vite que ce qu'il faudrait pour un univers en décélération. L'accélération de l'expansion n'est donc pas visible à l'oeil, alors que ce que vous mentionnez, à savoir le simple fait que la magnitude augmente avec le redshift, si. Par contre, l'accélération serait observable si on observait suffisamment longtemps une galaxie et que l'on voyait son redshift augmenter avec le temps. Mais il faudrait sans doute plus d'une vie humaine pour cela.[Ce message a été modifié par dg2 (Édité le 09-12-2011).]

quote: Sinon j'ai bien ri en lisant la deuxième partie de l'article sur le blog de futura science: "Une preuve de la théorie M ?", à ce point-là c'est de l'archarnement! Même les Bogdanov ne feraient pas mieux avec des raccourcis aussi naïfs... :-) Vous ne croyez pas si bien dire... L'auteur de cet "article" de FS a été une des cautions scientifiques des deux affreux, et les a même accompagné quelques fois sur des plateaux télé en 2004. Il y avait un délicieux article goguenard de Télérama sur le sujet, mais je ne sais pas si je l'ai encore.

quote: Si j'ai bien compris, la masse du TN central a une influence importante sur la taille et la forme de la galaxie hôte. On trouve des TN massifs au coeur des galaxies massives. Partant de là, peut-on concevoir, à l'opposé, qu'une galaxie naine irrégulière se forme sans trou noir central ? A tel point que l'on sait predire (et verifier a posteriori) la masse des trous noirs centraux des galaxies. L'inconnue reste le domaine des petites masses ou la detection est difficile et ou on ne sait pas si la loi semi-empirique marche encore. Par exemple, on n'a pas observe de trou noir (moyennement) supermassif dans M33, mais on pense savoir quelle devrait etre sa masse (de memoire, quelques dizaines de milliers de masses solaires). Attention cependant que l'on observe (et comprend) une certaine correlation, plus qu'une "influence" comme vous dites. Disons que le trou noir supermassif et sa galaxie hote evoluent de concert depuis le debut et ont de fait des evolutions liees.

Le fait que les seminaires soient donnes par les directeurs des experiences ATLAS et CMS indique que les resultats sont certainement tres interessants. Mais le CERN a aussi fait savoir que les resultats presentes etaient "inconclusives", c'est a dire pas assez solides statistiquement pour pouvoir parler de decouverte d'un truc nouveau. Cela n'est du reste pas surprenant puisque l'on sait que l'on n'a pas assez de statistiques aujourd'hui pour pouvoir parler de decouverte du Higgs (dans sa version du modele standard).

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