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Nouvelle explication possible de la souche Hubble

Nouvelle explication possible de la souche Hubble

2023-12-01 18:56:17

Répartition de la matière dans l’espace (bleu ; les points jaunes représentent les galaxies. La Voie lactée (vert) est située dans une zone avec peu de matière. Les galaxies dans la bulle se déplacent dans le sens d’une plus grande densité de matière (flèches rouges) – AG KROUPA/UNIVERSITÉ DE BONN

MADRID, 1 déc. (EUROPA PRESSE) –

Les cosmologues attribuent la tension à Hubble -des divergences dans la vitesse à laquelle l’Univers se développe- à des irrégularités dans la répartition de la matière et non à une erreur dans la méthode de calcul.

L’étude, qui utilise une théorie alternative de la gravité, a été publiée dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (MNRAS).

L’expansion de l’univers éloigne les galaxies les unes des autres. La vitesse à laquelle ils le font est proportionnelle à la distance qui les sépare. Par exemple, si la galaxie A est deux fois plus éloignée de la Terre que la galaxie B, sa distance par rapport à nous augmente également deux fois plus vite. L’astronome américain Edwin Hubble a été l’un des premiers à reconnaître ce lien.

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Par conséquent, pour calculer la vitesse à laquelle deux galaxies s’éloignent l’une de l’autre, il est nécessaire de connaître leur distance. Cependant, cela nécessite également une constante par laquelle cette distance doit être multipliée. Il s’agit de la constante dite de Hubble-Lemaître, paramètre fondamental en cosmologie. Sa valeur peut être déterminée, par exemple, en observant des régions très lointaines de l’univers. Cela donne une vitesse de près de 244 000 kilomètres par heure par mégaparsec loin (un mégaparsec équivaut à un peu plus de trois millions d’années-lumière).

“Mais vous pouvez également observer des corps célestes beaucoup plus proches de nous, les supernovae dites de catégorie 1a, qui sont un certain type d’étoiles explosives”, explique-t-il. c’est une déclaration Professeur Pavel Kroupa de l’Institut Helmholtz de physique des rayonnements et nucléaires de l’Université de Bonn, co-auteur de l’étude. Il est possible de déterminer très précisément la distance d’une supernova 1a à la Terre. Nous savons également que les objets brillants changent de couleur lorsqu’ils s’éloignent de nous et plus ils se déplacent vite, plus le changement est fort. C’est semblable à une ambulance, dont la sirène sonne plus profondément à mesure qu’elle s’éloigne de nous.

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Si nous calculons maintenant la vitesse des supernovae 1a à partir de leur changement de couleur et la corrélons avec leur distance, nous arrivons à une valeur différente pour la constante de Hubble-Lemaitre, c’est-à-dire un peu moins de 264 000 kilomètres par heure par mégaparsec de distance. “Par conséquent, l’univers semble s’étendre plus rapidement dans notre environnement, c’est-à-dire jusqu’à une distance d’environ trois milliards d’années-lumière, que dans son intégralité”, explique Kroupa. “Et ça ne devrait vraiment pas être le cas.”

Cependant, il y a eu récemment une observation qui pourrait expliquer cela. Selon cela, la Terre se trouve dans une région de l’espace où il y a relativement peu de matière, comparable à une bulle d’air dans un gâteau. La densité de matière est plus grande autour de la bulle. De cette matière environnante émanent des forces gravitationnelles qui attirent les galaxies de la bulle vers les bords de la cavité. “C’est pourquoi ils s’éloignent de nous plus rapidement que prévu”, explique le co-auteur, le Dr Indranil Banik de l’Université de St. Andrews. Les écarts pourraient donc simplement s’expliquer par une « sous-densité » locale.

En effet, le modèle standard ne prévoit pas de telles sous-densités ou « bulles » ; En réalité, ils ne devraient pas exister. Au lieu de cela, la matière devrait être uniformément répartie dans l’espace. Cependant, Si tel était le cas, il serait difficile d’expliquer quelles forces poussent les galaxies à atteindre leur vitesse élevée.

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“Le modèle standard est basé sur une théorie sur la nature de la gravité proposée par Albert Einstein”, explique Kroupa. “Cependant, les forces gravitationnelles peuvent se comporter différemment de ce à quoi Einstein s’attendait.” Des groupes de travail des universités de Bonn et de St. Andrews ont utilisé une théorie modifiée de la gravité dans une simulation informatique. Cette « dynamique newtonienne modifiée » (MOND) a été proposée il y a quatre décennies par le physicien israélien Mordehai Milgrom. Elle est encore aujourd’hui considérée comme une théorie externe.. “Cependant, dans nos calculs, MOND prédit avec précision l’existence de ce type de bulles”, explique Kroupa.

Si l’on supposait que la gravité se comporte réellement selon les hypothèses de Milgrom, la tension de Hubble disparaîtrait : en réalité il n’y aurait qu’une seule constante pour l’expansion de l’univers et les écarts observés seraient dus à des irrégularités dans la répartition de la matière.



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