La Texture de l Univers

Documents pareils
MOND avec ou sans matière noire

Pourquoi la nuit est-elle noire? Le paradoxe d Olbers et ses solutions

Quelques liens entre. l'infiniment petit et l'infiniment grand

Panorama de l astronomie. 7. Spectroscopie et applications astrophysiques

Chapitre 6 : les groupements d'étoiles et l'espace interstellaire

Comment dit-on qu'une étoile est plus vieille qu'une autre ou plus jeune qu'une autre?

Les objets très lointains

Le pâle écho lumineux du Big Bang vu par le satellite Planck

Comprendre l Univers grâce aux messages de la lumière

Correction ex feuille Etoiles-Spectres.

Étude et modélisation des étoiles

Seconde Sciences Physiques et Chimiques Activité ère Partie : L Univers Chapitre 1 Correction. Où sommes-nous?

La Relativité Générale et ses Applications

Notre galaxie, la Voie lactée

Rayonnements dans l univers

Parcours Astronomie. Cher Terrien, bienvenue à la Cité des sciences et de l industrie! Voici tes missions :

Une application de méthodes inverses en astrophysique : l'analyse de l'histoire de la formation d'étoiles dans les galaxies

MESURE DE LA MASSE DE LA TERRE

Vie et mort des étoiles. Céline Reylé Observatoire de Besançon

La vie des étoiles. La vie des étoiles. Mardi 7 août

Chapitre 6 La lumière des étoiles Physique

Le satellite Gaia en mission d exploration

TP 2: LES SPECTRES, MESSAGES DE LA LUMIERE

Ondes gravitationnelles de basses fréquences et relativité

FORMATION ET FONCTIONNEMENT D'UNE ETOILE

La place de l homme dans l univers. par Trinh Xuan Thuan *

Panorama de l astronomie

Atelier : L énergie nucléaire en Astrophysique

LE CATALOGUE MESSIER

SYSTEME DE PARTICULES. DYNAMIQUE DU SOLIDE (suite) Table des matières

Le monde fascinant des galaxies

Principes généraux de la modélisation de la dispersion atmosphérique

Chapitre 02. La lumière des étoiles. Exercices :

Le Soleil. Structure, données astronomiques, insolation.

Les moyens d observations en astronomie & astrophysique

La physique quantique couvre plus de 60 ordres de grandeur!

Le nouveau programme en quelques mots :

Les galaxies et leur évolution

Energie Nucléaire. Principes, Applications & Enjeux. 6 ème /2015

Le temps Par Laure Abeille Debray et Robin Klajzyngier

L inégale répartition de l énergie solaire est à l origine des courants atmosphériques

Explorons la Voie Lactée pour initier les élèves à une démarche scientifique

Activité 1 : Rayonnements et absorption par l'atmosphère - Correction

Gaz moléculaire et formation stellaire dans les galaxies proches : maintenant et à l'époque ALMA Jonathan Braine

Le second nuage : questions autour de la lumière

OBJECTIF PORTES DU SOLEIL, A la découverte d une galaxie étrange

ENSEIGNEMENT ET MONDE PROFESSIONNEL. Illustration d un lien fort au travers d un cours de scoring. Jean-Philippe KIENNER 7 novembre 2013

Lycée français La Pérouse TS. L énergie nucléaire CH P6. Exos BAC

TOUT CE QUE VOUS AVEZ VOULU SAVOIR SUR MERCURE

a. La masse de Jeans b. Le support des nuages moléculaires -Séquence Principale (PMS)

a. Fusion et énergie de liaison des noyaux b. La barrière Coulombienne c. Effet tunnel & pic de Gamov

5 >L énergie nucléaire: fusion et fission

A propos du spectacle

LE VIDE ABSOLU EXISTE-T-IL?

GAIA Dossier d information. Arpenteur de la Galaxie

Celestia. 1. Introduction à Celestia (2/7) 1. Introduction à Celestia (1/7) Université du Temps Libre - 08 avril 2008

Science et technologie : Le truc de Newton

Simulations hydrodynamiques relativistes de la phase émission rémanente dans les GRB. Séminaire au L.U.Th, Observatoire de Paris

DIFFRACTion des ondes

2015 : L Odyssée de la Lumière un voyage dans le cosmos du 17 mars au 30 août 2015 à la Cité des sciences et de l industrie

LA TERRE TOURNE-T-ELLE VRAIMENT? Ernst Mach, le pendule de Foucault et l origine des forces d inertie

L histoire de la Physique, d Aristote à nos jours: Evolution, Révolutions

THEME 3. L UNIVERS CHAP 2. LES SPECTRES MESSAGES DE LA LUMIERE DES ETOILES.

TP 03 B : Mesure d une vitesse par effet Doppler

Application à l astrophysique ACTIVITE

THEME 2. LE SPORT CHAP 1. MESURER LA MATIERE: LA MOLE

Introduction à la relativité générale

Notes sur le temps en physique (classique)

livret-guide des séances année scolaire

La physique aujourd hui : objet, énigmes et défis

COTTAZ Céline DESVIGNES Emilie ANTHONIOZ-BLANC Clément VUILLERMET DIT DAVIGNON Nicolas. Quelle est la trajectoire de la Lune autour de la Terre?

Paysage de nuages. Objectif. Matériel. Vue d ensemble. Résultats didactiques. Durée. Niveau

nucléaire 11 > L astrophysique w Science des étoiles et du cosmos

TD 9 Problème à deux corps

2 e partie de la composante majeure (8 points) Les questions prennent appui sur six documents A, B, C, D, E, F (voir pages suivantes).

FORMATION DES PERSONNES-RESSOURCES EN SCIENCE ET TECHNOLOGIE LE CYCLE DU JOUR ET DE LA NUIT (CYCLE DIURNE)

Voyage autour (et a l inte rieur) d un trou noir

Les équations n ont pas de préjugés

Éclairage naturel L5C 2009/2010. Aurore BONNET

Qu est-ce qui cause ces taches à la surface du Soleil?

Energie nucléaire. Quelques éléments de physique

Photons, expériences de pensée et chat de Schrödinger: une promenade quantique

Travailler ensemble : Coopération, Collaboration, Coordination

Niveau 2 nde THEME : L UNIVERS. Programme : BO spécial n 4 du 29/04/10 L UNIVERS

INTRODUCTION À LA SPECTROSCOPIE

La gravitation universelle

Synthèse d'images I. Venceslas BIRI IGM Université de Marne La

Professeur Nébil BEN NESSIB

POLY-PREPAS Centre de Préparation aux Concours Paramédicaux. - Section Audioprothésiste / stage i-prépa intensif -

1 an Ce document appartient à

Lancement de la mission GAIA, jeudi 19 décembre 2013 au LUPM à partir de 9h15

M6 MOMENT CINÉTIQUE D UN POINT MATÉRIEL

Michel Le Bellac. HAL Id: cel

Interview Grichka et Igor Bogdanov

Objectifs du cours Modélisation de la Turbulence M2 - EE

L utilisation du lidar terrestre en foresterie. Richard Fournier Département de géomatique appliquée

Les systèmes de projection des planétariums : de l optomécanique au numérique

Chapitre 7 - Relativité du mouvement

ASTROPHYSIQUE. Aurélien Barrau et Gaëlle Boudoul sont chercheurs à l Institut des sciences nucléaires de Grenoble (CNRS/université Joseph-Fourier).

La révolution des satellites de Jupiter

Transcription:

La Texture de l Univers Albert Bijaoui Observatoire de la Côte d'azur 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 1

Plan de l exposé n Le Concept d Univers n Les galaxies, briques de l Univers n Le Big-Bang n La distribution de Galaxies n L Univers fractal nles rides de l Univers n La composition de l Univers 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 2/63

Le concept d Univers 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 3/63

Le Concept d Univers nl astronomie mythique La Terre et les Cieux sont faits pour l Homme nla Sphère des Fixes Platon : la Terre est immobile, les étoiles tournent autour Quid des Planètes La Quintessence 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 4/63

Ptolémée (85-165) n L Almageste Théorie Géocentrique du mouvement du Soleil, de la Lune et des planètes Épicycles 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 5/63

La révolution copernicienne (1543) 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 6

Giordano Bruno n L héliocentrisme conduit à modifier la place de l homme dans l Univers n Bruno professe la plurarité des mondes et l atomisme n Il est meurt sur le bûcher à Rome en 1600 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 7/63

Kepler et les lois des planètes 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 8/63

Newton introduit la Gravitation Universelle 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 9/63

La Pluralité des Mondes n Entretiens sur la Pluralité des Mondes Fontenelle (1686) n Concept moderne d Univers n Les Univers-Iles de Kant (1754) n Refus d un Centre de l Univers n Homogénéité et Isotropie nil n y pas de point privilégié 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 10/63

Le Paradoxe d Olbers (1823) nsi l Univers est peuplé de manière homogène et isotrope l intensité lumineuse dans toute direction est infinie 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 11/63

Les galaxies briques de l Univers 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 12/63

Herschel et l inventaire du ciel 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 13/63

Le catalogue de Messier 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 14/63

L Identification des Galaxies n Étoiles variables Céphéïdes n Les Nuages de Magellan n Diagramme Période - Luminosité n Céphéïdes de la galaxie d Andromède (M31) n Distance de celle-ci Hubble 1923 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 15/63

La loi de Hubble (1929) 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 16/63

Le Big-Bang 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 17/63

Modéliser l Univers n La Relativité Générale d Einstein Les Masses courbent l espace n La Courbure de l Univers n Le Modèle d Einstein (1917) L Univers est homogène et isotrope L Univers n est pas stable La Constante Cosmologique 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 18/63

Le Modèle de Friedmann (1922) 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 19/63

Expansion et Vitesse 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 20/63

Apports de l Abbé Lemaître n Les variations de la courbure conduisent à une vitesse apparente des galaxies n Valeur de la constante de Hubble n Détermination de l âge de l Univers n Singularité initiale 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 21/63

Le Modèle du Big-Bang n Alpher - Bethe - Gamov (1948) n La remontée dans le Temps n La découverte de Penzias/Wilson (1965) n Le fond Cosmologique n L Horizon cosmologique n L Origine des éléments 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 22/63

La Remontée dans le temps En remontant dans le temps l Univers est de plus en plus chaud et dense 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 23

La distribution des Galaxies Le principe cosmologique suppose que l Univers est homogène et isotrope 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 24

Le Comptage de Shapley-Ames n Les galaxies appartiennent souvent à des groupes n Existe-t-il des groupes de groupes? 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 25/63

L amas de Coma 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 26/63

Le comptage de Shane-Wirtanen n Il existe d autres éléments texturaux: Des filaments Des vides n Comment décrire la texture de l Univers? 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 27/63

Le superamas de VIRGO 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 28/63

Le Grand Mur dans Coma 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 29/63

9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 30/63

9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 31/63

L Univers Fractal 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 32/63

L île de Von Koch 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 33/63

Le modèle de Fournier d Albe n Un Univers hiérarchisé par 7 éléments n La brillance du fond de ciel redevient fini 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 34/63

Le Modèle de Charlier n Généralisation à une hiérarchie plus aléatoire n L existence d une hiérarchie de structures entraîne la limitation du fond de ciel 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 35/63

Spectre de la distribution des galaxies 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 36/63

L Univers est-il fractal? n Corrélation des galaxies n Monofractal : non n Multifractal : pourquoi pas? Toutes les structures naturelles ont cette propriété n Alternative au Big-Bang : non nla fractalité est liée à la turbulence cosmique 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 37/63

La structuration de l Univers Richard Gott et al. A map of the Universe soumis 2003 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 38

La Terre et son environnement 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 39/63

Le Système Solaire 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 40/63

Le Nuage de Oort 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 41/63

La voie lactéee 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 42/63

L amas local 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 43/63

L Univers lointain 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 44/63

Les Rides de l Univers 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 45/63

Origine du fond Cosmologique 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 46/63

Spectre du fond Cosmologique 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 47/63

Le dipôle du fond cosmologique 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 48/63

Fluctuations mesurées par COBE 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 49/63

Carte obtenue à partir de WMAP 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 50/63

Spectre du fond cosmologique 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 51/63

Prédiction avec le scénario actuel 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 52/63

La Composition de l Univers 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 53/63

La Matière Baryonique n Son taux est déterminé par la nucléosynthèse primordiale n Il serait autour de 0.05 n La matière visible est de 0.01 n Le reste de la matière serait la forme De gaz très froid (hydrogène) D objets massifs non lumineux 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 54/63

La Matière Noire nle paradoxe de Zwicky La distribution des galaxies dans un amas de galaxies conduit à une masse bien plus grande que celle obtenue à partir de toutes les galaxies. nla Rotation des bords des galaxies Vera Rubin découvre en 1948 que la rotation des galaxies spirales ne peut s expliquer que par la présence d une importante masse cachée n Les lentilles gravitationnelles 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 55/63

Image HST de l amas de galaxies La déformation des images des galaxies permettent de déterminer la masse de l amas de galaxies MS2137-23 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 56

Le taux de matière noire nla distribution actuelle des galaxies et la fluctuation du fond cosmologique conduit à une densité de l ordre de 0.25 de matière massive, dite froide ncette matière aurait très peu d interaction avec la matière baryonique non se perd en conjectures sur la nature de cette matière 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 57/63

L Énergie noire nles physiciens des particules ont souvent interprété la constante Λ comme l énergie du vide non se perd en conjectures sur la nature de l énergie noire ncela complèterait à 1 la densité de l Univers: l Univers est plat 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 58/63

Les structures de l Univers 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 59/63

La simulation d Univers 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 60/63

Les structures simulées 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 61/63

Formation et d évolution des structures de l Univers: nl ordinateur permet de réaliser des films montrant comment se forment et évoluent toutes les structures de l Univers nle scénario dépend de paramètres ajustables nil y a un aller-retour entre les résultats de simulation et les données observables 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 62/63

Conclusion nle modèle du Big-Bang reste la base de la Cosmologie actuelle nles anisotropies du fond cosmologique sont liées aux premières phases de l Univers nla simulation permet de montrer comment les structures se forment nla texture résultante est d une très grande richesse : amas, superamas, filaments, murs, grands vides 9 novembre 2003 Explor'espace Cannes 63/63