13 Mai 2002

Numéro 7

LA RELATIVITE D'ECHELLE

Dans sa conférence du 24 avril dernier et dans deux textes de synthèse disponibles sur son site Internet [2][3], Laurent Nottale nous fait part de ses progrès et de ceux de son équipe dans l’analyse des conséquences et dans les vérifications de sa théorie de la Relativité d’Échelle appliquée à l’Astronomie et à la Cosmologie.

Des vérifications déjà anciennes ont été confortées,

et la liste de l’ensemble des vérifications devient impressionnante (voir[2]).

Mais des résultats nouveaux apparaissent également. Citons-en deux :

• La théorie prévoit l’émergence de structures de formes diverses : sphères, disques, jets, ‘’coquilles ‘’, etc., tout à fait en accord avec beaucoup d’observations de nébuleuses et de jets (voir [2] p 26)

• La théorie prévoit également l’existence d’un nouveau champ lié au caractère fractal de l’espace, un peu de la même manière que la gravitation naît de la courbure de cet espace. Ceci expliquerait, d’après Laurent Nottale, la dynamique des galaxies, c’est à dire la constance de la vitesse des objets lorsque l’on s’éloigne du centre, sans matière noire.

Si ce dernier résultat est exact, il s’agit d’un résultat majeur.

Mais il pose aussi de gros problèmes : si l’on n’a pas besoin dans ce cas de l’hypothèse de l’existence de la matière noire, comment expliquer les autres cas ou l’on constate des défauts de masse, comme par exemple la déviation de la lumière par des lentilles gravitationnelles, la densité globale de masse (W _M) estimée par diverses méthodes indépendantes etc.

Signalons enfin que l’étude d’une Relativité Générale d’Échelle, dans un espace-temps courbe et fractal, commence.

Il y aura des surprises ! !

[1] Laurent Nottale

La relativité dans tous ses états Hachette

[2] D. Da Rocha et L. Nottale

Structure formation in scale relativity www.daec.obspm.fr/users/nottale/DaRochaNottaleL.pdf

[3] L. Nottale

Scale relativistic cosmologie www.daec.obspm.fr/users/nottale/NewCosUniv.ps

VERS LES PREMIERES ETOILES

Les progrès des moyens d’observation permettent de remonter de plus en plus loin dans le temps, de plus en plus près de l’époque de la formation des premières étoiles et des premières galaxies, processus dont nous ne savons pas encore grand chose.

Voici trois illustrations récentes 

L’âge de la Voie Lactée

L’observation des naines blanches de l’amas globulaire M4, dans le halo de notre galaxie, et par ailleurs les données disponibles dans le voisinage solaire, permettent de préciser l’âge de ces astres, soit :

L’estimation des âges provient de la mesure de la luminosité et de l’utilisation de différents modèles de refroidissement des naines blanches.

Conclusions :

L’âge de M4, de l’ordre de 13 Gyr*, est cohérent avec d’autres estimations indépendantes, ce qui semble conforter ce chiffre.

Un délai supérieur à 3 ou 4 Gyr* a été nécessaire pour que le disque de notre galaxie se forme et pour que des étoiles proches de notre soleil apparaissent et meurent.

Si l’on admet le modèle cosmologique devenu standard (univers plat, W _L = 0.7, W _M = 0.3, H₀ = 70 km/s/Mpc), l’âge total de l’univers est estimé à 14 Gyr* et M4 se serait formé à z = 6, un gros milliard d’années plus tard seulement.

[1] Hubble Space Télescope News

[2] Harvey B. Richer and al

Une galaxie à z = 6.56

Une galaxie à très grand redshift (z = 6.56) a pu être observée grâce à un effet d’amplification (de coefficient 4.5) d’une lentille gravitationnelle fournie par l’amas Abel 370.

A cette distance, l’univers n’a que 800 millions d’années et pourtant le ‘’Dark Age’’ est déjà terminé et des structures sont déjà formées.

[1] Ciel et Espace mai 2002

[1] Science 22 march 2002

[1]E. Hu and al

Un amas de galaxies à z = 4.1

Cet amas, le plus lointain connu, comprendrait une trentaine de galaxies centrées sur une radiogalaxie active; sa masse serait de l’ordre de 10¹⁵ MQ , pour une dimension estimée à une dizaine de millions d’années lumière.

Il doit s’agir d’un petit amas encore jeune, situé à 13.5 Gyr*, alors que le modèle classique attribue un âge de l’ordre de 14 ou 15 Gyr* à l’univers.

[1] ESO Press Release 27/02 du 9 April 2002

Most distant group of galaxies known in the universe

http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2002/pr-07-02.html

[2] G. Miley and al

The most distant structure of galaxies known : a protocluster at z = 4.1

ArXiv : astro-ph/0203249 v1 15 mar 2002

[3] Découverte du proto-amas de galaxies le plus éloigné jamais observé

http://www.iap.fr/LaUne/Breuck/ProtoAmas.html

* Gyr = milliards d’années

MASSE MANQUANTE ET NEUTRINOS

Suite à des mesures récentes sur les neutrinos solaires, il semble maintenant vraisemblable que ces particules soient massives. Compte tenu de leur nombre, elles pourraient constituer une part non négligeable de la masse manquante.

Les chercheurs du 2dF Galaxy Redshift Survey [1] ont utilisé leurs observations portant sur plus de 200 000 galaxies et comparé la non-uniformité constatée de l’univers local à un modèle théorique comportant entre autres de la matière noire chaude sous forme de neutrinos.

Ils arrivent ainsi à trouver :

• que la masse des neutrinos électroniques serait inférieure à 1.8 eV (avec W _M = 0.30),

• que l’ensemble des neutrinos représenterait au plus 13 % de la masse totale (à 95 % de confiance, avec 0.1 <W _M<0.5 et H₀ = 70 km/s/Mpc).

La contribution des neutrinos à la masse totale atteindrait donc au maximum le même ordre de grandeur ( 13 % de 0.30 @ 0.04) que celui de la matière baryonique classique (W _bh² @ 0.02). C’est significatif, mais insuffisant pour expliquer toute le masse manquante.

[1] O. Lahav and al

A new upper limit on the total neutrino mass from the 2dF Galaxy Redshift Survey

ArXix :astro-ph/0204152 v2 17 Apr 2002

NOUVELLE CONFIRMATION DES PARAMÈTRES COSMOLOGIQUES

L’équipe du 2dFGRS [3] a également fourni une estimation de la densité W _M de l’univers et propose ainsi :

W _M = 0.27 +- 0.06.

Si l’on admet un univers plat, comme l’observation du fond diffus cosmologique semble le prouver,

W _L a une valeur positive significative de l’ordre de 0.7 et cela doit entraîner une accélération de l’expansion ( d’où les titres de la presse).

Cette valeur est cohérente avec les estimations précédentes, et toutes ces évaluations proviennent de l’utilisation de techniques indépendantes telles que l’observation de supernovae de type Ia, des mesures des irrégularités du fond diffus cosmologique, des effets des lentilles gravitationnelles, de l’observation des amas de galaxies, etc.

Il semble donc bien que l’on assiste à la création d’un consensus sur un nouveau modèle standard dont on est en train d’estimer la dizaine de paramètres libres par des méthodes variées et complémentaires.

Prochaine étape très attendue : les premiers résultats de MAP qui seront peut-être disponibles avant la fin de l’année 2002.

[1] L’expansion de l’univers s’accélère

Ciel et Espace Mai 2002

[2]Cosmic ripples confirm universe speeding up

Science 29 march 2002

[3]G. Efstathiou and al