Superfulgur

Matière noire, le mystère s'épaissit...

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et bien....
c'est anglais, je lirais cette daube que lorsque ce sera traduit en français..

cet abandon du français de nos elites fusse t'elle scientifique est pour moi une bonne raison de leur couper le budget. c'est en outre contraire à la loi française

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Ce problème de matière noire est passionnant. On a depuis un bout de temps maintenant l'impression d'être à l'aube d'une découverte majeure comme à l'époque de Kepler, Newton ou Einstein qui ne comprenaient pas les écarts entre leurs mesures et la théorie.

Par contre, en compilant tout ce qui ne fonctionne pas avec la matière noire, est-il au final possible d'éliminer purement et simplement cette théorie et avouer tout haut "on ne sait pas", ce que la nature humaine a toujours du mal à faire....

Ca revient à une remarque d'André Brahic lors d'une conférence qui m'avait marqué : "Quand on ignore 98% du contenu de l'univers (Masse + énergie noire), on peut simplement dire qu'on ne sait rien et qu'on y comprend rien". Et les cosmologues me semblent pas montrer beaucoup d'humilité lorsqu'ils montent des tas de théories de formation de l'univers (et même l'avant big bang...) alors qu'on ne sait finalement pas grand chose de l'univers d'aujourd'hui.

Tyco


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Ah, ça c'est sympa Superfulgur.
Ton résumé est un poil zen, mais bon ...
tu vas dans le bon sens (ptet un poil trop loin dans le bon sens, mais je ne vais pas faire le difficile).

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Je ne vois pas comment on peut dire qu'on ne connaît rien de l'univers lorsqu'on a réussi à en connaître 2 % : c'est énorme.

Et puis c'est parce qu'on manque d'humilité qu'on avance. Si on se persuadait que de toute façon on est des petits scarabées qui ne comprendront jamais l'univers, on ne ferait aucune découverte.

C'est parce qu'on se croyait capable de comprendre les origines de l'univers qu'on a construit des télescopes et des sondes pour aller y voir. Et pas en vain : 2 %, c'est mieux que rien.

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Petite réaction à chaud, il faut que je lise le preprint en détail.

Le communiqué de l'eso annonce :

quote:
Les théories prédisent que la quantité moyenne de matière noire dans la région de la galaxie où se trouve le Soleil devrait atteindre environ les 0,5 kilogramme de matière noire dans un volume correspondant à la taille de la Terre.

Cette densité correspond à celle du halo galactique.
Là, l'article de l'eso parle d'une estimation de la densité de matière noire dans le voisinage du Soleil de "0.00±0.06 kilogramme de matière noire dans un volume correspondant à la taille de la Terre"

Or, il existe de la littérature fondée sur des observations et des simulations, qui vont dans le sens d'une densité locale au voisinage du Soleil, qui n’excèderait pas le cinquième ou le dixième (je revérifierai) de la valeur du halo galactique. A comparer avec la densité de cette dernière publication rapportée par le communiqué de l'eso.

Donc, ce n'est pas si surprenant que cela. En ce qui me concerne ça conforte plutôt des résultats attendus par certaines équipes au moins. La biblio de l'eprint n'est pas complétement exhaustive. Cf. :

P. Salucci et al, arXiv:1003.3101
M. Vogelsberger et al, arXiv:0812.0362
A.H.G. Peter, arXiv:0902.1344, arXiv:0902.1347, arXiv:0902.1348
I.B. Khriplovich, D.L. Shepelyansky, arXiv:0906.2480 (+ comment et reply : arXiv:1004.5258, arXiv:1005.1778)

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Bruno,

C'est pas qu'on en connaisse 2% qui me choque, c'est plutôt qu'il y ait plein de théories cosmologiques alors qu'on n'en connait pas 98%.
Pas facile d'obtenir quelque chose de vraiment probant dans ces conditions...

Bon, avant que Newton établisse la gravitation Universelle, on était encore dans un monde constitué d'un bain d'éther... Donc c'était tout faux. Ca peut encore arriver là aujourd'hui....

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C'est vrai que la matière noire, ça manque de clarté, c'est même plutôt opaque... Alors si en plus tout cela devient plus obscure.............

..................

Je sors

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Si je ne m' abuse ils n' envisagent que des distributions très symétriques de matière noire : halo sphérique, disque, anneau.
J' imagine que c'est en partant de l' hypothèse que, la matière noire étant non collisionnelle, y' a pas de raison d' avoir des formations de structures.

A l' échelle des amas de galaxies, cette hypothèse a l' air d' être assez bien validée (bullet cluster, entre autre, quoi qu'il me semble qu' une structure en anneau a déjà été observée dans une autre collision d' amas)

Mais de là à extrapoler à l' échelle du halo galactique, c'est pas aller un peu vite en besogne ? Si la matière noire est un poil collisionnelle, des grumeaux pourraient se former dans des régions à forte densité comme les halos galactiques, et ça devrait changer pas mal de choses ...

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En fait, en proposant ce lien, j'avais en tête un truc, en réalité : est ce que ce sujet n'était pas "survendu" ? J'ai pas eu le temps de creuser, mais j'ai réagi un peu comme vous...

Au fond, on sait quoi de la "matière noire" si elle existe :

- Que c'est pas des neutrinos.
- Que c'est pas des "objets", exoplanètes, naines brunes.

C'est bien çà, non ?

Il reste quoi ?

- Des mini-nuées d'hydrogène neutre (F.Combes, je crois) ?
- Des nouvelles particules "invisibles" ?
- Un changement dans la gravitation (MOND) ?

J'ai rien oublié ?

Par parenthèse, l'étude des gens, là, aurait rendance à démentir MOND, si j'ai bien compris.

Conclusion : on attend avec impatience Gaia...

S


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S'il y a quelque chose de survendu, c'est plutôt l'explication par la matière noire. J'aurais tendance à dire qu'ici c'est de la "vraie" astronomie : essayer de mesurer, de peser à partir de ce qu'on voit, c'est à dire avec plein d'observations mais aussi plein d'hypothèses et d'incertitudes. C'était déjà le boulot d'un Kepler .

La matière noire est introduite pour expliquer les mouvements des galaxies à l'intérieur des amas dans lesquels il "manque" de la masse et ensuite utilisée pour expliquer la "platitude" de la relation entre les vitesses des étoiles autour du centre galactique et leurs distances à ce centre (les étoiles lorsqu'on s'éloigne du centre de la galaxie tournent aussi vite que celles qui sont plus à l'intérieur, alors qu'elles sont plus loin de la masse centrale et qu'il n'y a, a priori, pas assez de masse dans le disque pour expliquer ces vitesses).

C'est toujours pareil en astronomie, une hypothèse, au fur et à mesure qu'on observe est plus ou moins gravement contredite par des observations : pour la matière noire à l'intérieur des galaxies, ça n'expliquerait pas les courbes de rotation des spirales et toutes présenteraient bizarrement la même proportion de matière noire, dans les amas après le succès mondial du Bullet Cluster , il me semble qu'ils y a d'autres amas qui refusent de prêter leur collaboration et maintenant la matière noire dans "notre" voisinage se serait volatilisée .

Il reste, qu'une fois de plus, on est loin de tout comprendre, mais je crains que ce ne soit pas près de changer

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Le modèle est quand même bien étayé par les observation de lentilles gravitationnelles ansi que des fluctuations du fond diffus cosmologique.. Il est très efficace dans sa description de l'Univers à grande échelle. Sans matière noire, difficile d'expliquer ce qui aurait façonné l'Univers dès ses premiers instants en entrainant la matière ordinaire dans un effondrement gravitationnel, et les simulations numériques qui expliquent les grandes structures ne peuvent pas s'en passer.

Pour ses partisans, les anomalies du modèle se résorberont lorsqu'une série de phénomènes complexes pourront être intégrés aux simulations numériques, tels que l'effet des supernovae sur la matière noire ou les modalités des interactions entre la matière noire et la matière ordinaire.. De plus les vents stellaires et les explosions de supernovae favorisent des mouvements aléatoires du gaz interstellaire sur plusieurs centaines d'années lumière, ce qui perturberait le halo de matière noire.

Mais rendre ces modèles virtuels d'univers plus "réalistes".. ça risque de prendre du temps.

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ChiCyg, arrêtes de troller ;-)

Super, tu as oublié les approches branaires. Dans ces approches, notre univers visible est une sorte de feuillet à 3 dimensions d'espace, plongé dans un hyperespace que l'on nomme le bulk.
Les particules du modèle standard sont alors piégées sur cette brane. La gravitation elle, peut fuir hors de la brane.

Il existe des approches (cf. Nima Arkani-Hamed et al, ainsi que certains travaux consécutifs aux résultats de Randall et Sundrum) dans lesquels on estime que de la matière dans une autre brane (donc invisible à nous), pourrait agir sur la matière dans notre brane par l'entremise de la gravitation qui se propage dans le bulk.

Dans cette vision des choses, la matière noire serait donc de la matière cachée dans une autre brane que la notre, et dont les effets gravitationnels dépendent de la manière dont la gravitation s'étend dans le bulk.

Pour le reste, je maintiens qu'à la lumière de mes propres connaissances bibliographiques sur le sujet, je ne suis pas surpris par ces observations.
Certaines approches qui tiennent compte, entre autres, des effets de perte de matière noire, aboutissent à cette faible concentration en matière noire au voisinage du Soleil. Donc pour moi, c'est une annonce importante, mais survendue ! Elle confirme juste (sans allez chercher dans les effets exotiques) que certains modèles sont trop simplistes.

[Ce message a été modifié par Tournesol (Édité le 19-04-2012).]

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vaufrègesI3, de toutes façons la matière noire n'est "vue" que par les lentilles gravitationnelles donc elle ne peut qu'être "étayée" par ces observations .

Dans le Bullet Cluster on "voit" les deux bulles de "matière noire" continuer, imperturbables, leur course alors qu'en arrière la matière ordinaire reste confinée au niveau de la collision. Ce qui confirmerait que la matière noire, contrairement à la matière ordinaire, interagit très peu. Très bien, mais il me semble qu'on a causé de l'observation d'une collision d'amas dans laquelle la "matière noire" reste bloquée avec la matière ordinaire ce qui aurait tendance à contredire cette vision idyllique .

Quant à la modélisation de la formation des premiers grumeaux de l'univers, c'est un problème terriblement difficile (comme toute modélisation d'instabilité), je ne suis sûr que ça marche si bien, il me semble qu'on n'arrive pas à former suffisamment vite des galaxies, et pourtant on dispose d'un "potard" bien pratique et qui n'est pas contraint par l'expérience : la "température" de la matière noire, chaude je te la fais homogène, froide, je te la condense en grumeaux ...

Tournesol, nous sommes d'accord, le modèle "matière noire" est un peu trop simpliste mais comment lui en vouloir, un modèle est toujours une simplification ...

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ChiCyg > "de toutes façons la matière noire n'est "vue" que par les lentilles gravitationnelles donc elle ne peut qu'être "étayée" par ces observations"

En vérité, on ne devrait pas dire "vue", mais plutôt "révélée"; la physique de formation des lentilles gravitationnelles est très claire, c'est un élément très fort.. Dans ce cadre, inutile de mettre des guillemets à "étayée" .
Les simulations pour les grandes structures et les grumeaux, c'est excellent pour la matière noire froide > on n'a pas trouvé mieux comme explication. Et puis si on observe quelque chose d'incohérent, c'est pas forcément que le modèle est faux, c'est aussi peut-être parce que la simulation n'intègre pas - n'intègrera jamais - tous les cas de figure..

Bref, on est bien d'accord, il faut distinguer "vérité ultime" et productivité. La productivité d'une théorie est un critère d'évaluation de pertinence. Elle ouvre de nouvelles voies, elle fournit des concepts et finalement fait avancer nos connaissances.. La réfutation pourra intervenir (ou pas), on aura surement progressé, mais pas forcément sur le sujet initial. Pas grave.

J'avais déjà évoqué ici une autre solution proposée depuis 2007 par Luc Blanchet et Alexandre Le Tiec (Institut Astrophysique de Paris) et connue sous le nom de "Matière modifiée".
C'est compliqué..

Cette théorie suppose que la matière noire possède des propriétés différentes du modèle CDM (matière noire froide) et explique la phénoménologie de MOND.. sans modifier la RG. Les atomes se comporteraient en dipôles électriques polarisés par un champ électrique extérieur, et dans ce cadre eux mêmes deviendraient source d'un nouveau champ électrique. La somme de ces champs entrainerait localement l'augmentation de la force de gravitation. Les calculs révèlent que ce modèle de matière noire dipôlaire reproduit les observations relatives à la répartition de la matière noire à l'échelle des galaxies et est en accord avec les fluctuations du fond diffus.

Grave inconvénient : Elle n'a aucune référence/début d'explication dans la physique des particules..
Mais bon, voir plus haut, chapitre "productivité" ..

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Tient, ma remarque a servi mister Dauvergne ?

Je note aussi

quote:

C'est une propriété spécifique à la matière noire - le fait qu'elle interagit très peu avec elle-même - qui rend cela possible.

Dans le cas où la matière noire serait de la matière miroir ou de la matière située dans une autre brane, on peut rendre compte de cela. La matière miroir interagit avec elle-même tout comme la matière située dans une autre brane.
Mais ces deux formes de matière n'interagissent pas (ou quasiment pas) avec la matière ordinaire.

[Ce message a été modifié par Tournesol (Édité le 23-04-2012).]

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Sauf que les auteurs du papier sur Abell 520 sont considérés comme des bras cassés par les pros des lentilles gravitationnelles...

S

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C'est pas publié, c'est de l'enquête... Disons que ma "source" est plus crédible que les auteurs du papier de Abell 520, qui apparemment n'ont pas pris en compte la complexité de cet objet... A leur charge, c'est la seconde fois qu'ils publient un truc pas sérieux...

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quote:

Sauf que les auteurs du papier sur Abell 520 sont considérés comme des bras cassés par les pros des lentilles gravitationnelles...

Si ils n'ont pas fait la démo que l'observation n'est pas valable, ça ne nous avance pas beaucoup, ...

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Et non Tournesol, le passage que tu évoques n'as pas été écrit par moi, mais par David Fossé, et surtout il date d'un moment.

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