Notre galaxie est un système plat ayant des dimensions de 30 000 al sur 6000al 1 al = une année lumière, le soleil n'est pas au centre, le centre est située dans la direction de la constellation du sagittaire, les amas globulaires sont répètes de manière sphérique autour du centre de la galaxie et dans le halo de celle ci,
l'absorption interstellaire ne permet de voir au voisinage du disque que les étoiles proches, les éclats observés sont inférieur et doivent être corrigés de l'effet d'absorption interstellaire.
Il faut faire des corrections d'absorption car elle font varier la distance de calibration en utilisant les étoiles pulsant céphéides de même périodes en les vérifiant par la symétrie de parallaxe.
Les poussières interstellaire varient les observations d'amas galactique et permet de l'existence d'une absorption générale accompagné d'un rougissement
les nébuleuses obscurs nuages opaques qui absorbe la lumière des étoiles situe autour d'elle et au contour de nébuleuse brillante
La poussière stellaire se reflète pas de la même façons aux différentes longueurs d'onde elle affecte plus le bleu que le rouge d'où apparaissions d'un rougissement
l'observation aient du a la diffusion sélective les photons bleu sont plus diffusé dans tous les sens par rapport au faisceau incident que le photon rouge.
on note que l'observation est inversement proportionelle a la longueur d'onde dans le domaine visible et photographique
Si un nuage de poussière est situé à coté d'une étoile et non entre elle, il diffuse de la lumière de l'étoile dans toutes les directions,les nébuleuses à réflexion apparaissent alors plus bleu.
La polarisation de la lumière des étoiles vont au rougissement, seul les étoiles très rouges ont un grand degrés de polarisation ceci se trouve dans le milieu interstellaire
Comme la lumière ne peut être polarisé que par des particules non sphériques ceci prouve que la poussière interstellaire est allongé et non oriente au hasard et même aligné car sinon la polarisation serait nulle, cette orientation est attribué au champ magnétique qui sont orienté le long des bras spiraux de la galaxie
les particules solides sont
la loi du rayonnement est bien reproductive par les particules de diamant, la dépendance en longueur d'onde et en faveur du graphite ou un mélange incluant du graphite
on observe en générale des molécules complexes dans des régions riches en poussière
Le gaz interstellaire
on observe les raies H et K du calcium une fois ionisé note Ca II dans le spectre de lza binaire spectroscopique Ori
Ces raies ne sont pas un décalage de l'effet Doppler-Fizeau observé pat les raies des composantes de l'étoile
c'est donc de nature interstellaire du gaz absorbant en diminuant l'intensité des raies est corrélée à la distance de l'étoile
les gaz interagit en milieu de lumière visible son coefficient d'absorption est plus faible
la différence des raies d'émission ou d'absorption est du a la température du gaz qui est du au champ de rayonnement stellaire et non a la composition de la nébuleuse,
comme par exemple les H II de l'hydrogène ionisée étant a proximité des étoiles plus chaudes tandis que d'autre le type B étant susceptible d'un rayonnement UV assez puissant pou faire ionisé le gaz dans le rayon de strömgreen de 150 al sur l'étoile centrale de type B0
les raies d'absorption sont très étroites parce l'effet Doppler statistique est faible aux températures que contient le milieu interstellaire.
les nébuleuses à émissions les raies de HII
Raies d'émissions de l'hydrogène dans le domaine visible
Les étoiles chaudes de type et B émettent un nombre important de photons ultraviolet ceux de longueur d'onde de 91,2 nm sont capable d'ioniser l'hydrogène; Les atomes d'hydrogène proche de l'étoile sont ionisés et ils se forment une nébuleuse à émission, a mesure que l'on s'éloigne de l'étoile la raie d'HII n'émet plus , la sphère d'extinction étant le rayon de strömgen
Au total une région de H II rayonne en caractérisant une lumière ultraviolette en lumière visible qui est dans la raie de la série de Balmer de l'hydrogène c'est pourquoi l'observation sont brillante et rose
Raie de recombinaisons dans le domaine radio
on observe dans le domaine radio , des raies correspondant à des transitions entre niveaux excités, obtenue a des valeurs élevées de n comme n=110 à n=109 ou n=105 à n=104
Ces raies peut être observées dans le milieu interstellaire parce que l'élargissement des niveaux d'énergies par les collisions (effet stark) est inférieur à la différence d'énergie entre deux niveaux successifs, bien que ces niveaux soient très rapprochées
Dans le conditions physique habituelle du labo ces niveaux n'existe plus et sont noyés dans le continu
Les raies du "nebullium"
On observe dans les nébuleuses à émission des raies interdites O III, O II Ne III oxygène deux fois et une fois ionisée et Ne deux fois ionisées.
Ces raies,on été attribuées d'abord a un élément inconnu sur terre
les nébuleuses ou l'ionisation est assez élevée émettent surtout de la lumière verte
les ions tels que O III et O II Ne III jouent un rôle d'agent de refroidissement dans la nébuleuse, il se trouve a un niveau d'énergie de 2 ou 3 ev
Quand un électron rentre en collision avec eux il peut les exciter dans un milieu metastable, l'électron perd donc une partie de son énergie
Au bout de quelque minute elle émet un photon dans la transition interdite
cette situation est possible car les collisions sont rare pour que le niveau metastable ne soit pas dépeuplé,
il faut noter l'importance de la dilution du champ de rayonnement
les photons susceptible d'être absorbées ne sont pas assez nombreux pour être absorbées par les ions dans le niveau de rayonnement
L'hydrogène neutre atomique
l'hydrogene sous forme atomique,celui ci se manifeste par l'émission de la raie de 21 cm et dans le domaine UV raie de lymann 126,6 mm
la raie 21 cm se produit lors de la transition de son spin
Les gaz interstellaire n'est pas du tout homogène il est composé de nuages froids de dimensions convenable
dont le densité est de quelques atomes par centimètre cube et la température inférieur à 100 K où
plongée dans un milieu inter nuage très tenu 0,2 particules par cm cube de l'ordre de température de 1000K,
Il existe en autre une très vaste composante de gaz très chaud dix puissance six K et de très faible densité entourant le halo "appeler gaz coronal" son origine pourrait être due aux enveloppes en expansion résidu des explosions de supernovae
En ce qui concerne la répartition à grande échelle de gaz
les observations du 21 cm ont permis:
De préciser la courbure de rotation de la galaxie
De décrire la structure spirale de la galaxie
De mettre en évidence une grande concentration de l'hydrogène dans le plan galactique
le disque est gauchie vers ses extrémité
l'épaisseur du disque de gaz est égale à la distance du plan et de la distance au plan galactique, de la zone ou la densité est la moitié de sa valeur de ce plan: On trouve une épaisseur de 80 pc dans la région entre le centre et le soleil jusqu'à 220 pc vers le soleil pour atteindre quelques centaines de persac au soleil
On a aussi découvert que la matière inter galactique peut être concentrée par notre galaxie appelée nuage à grande vitesse qui tombent dans la galaxie
Les molécules interstellaires
Une bande d'absorption à la longueur d'onde 105 nm est l'hydrogène moléculaire a révélé son abondance dans le milieu interstellaire.
Il est associé aux régions froides 50 K environ et plus denses que sont les nuages moléculaires
A noter que ces détection derrière le nuage moléculaire, l'extinction de la lumière y est très importante et l'observation de la molécule ne sera pas possible en lumière visible ou ultraviolette par les nuages les plus denses par contre le rayonnement radio n'étant pas affecté par l'extinction permet d'étudier ces régions moléculaires denses, ces raies se manifestent en absorption ou émission
la première molécule détecté dans le domaine radio est OH quatre raies à des longueurs d'onde voisine de 18cm pourrait être observable à 1612 1665 1667 1720 MHz
on a
dans le visible et l'UV
CH CH+ CN H2 Co
dans le domaine radio
OH CO CS SiO SO H2O HCN NH3 H2CO HCOOH (CH3)2O C2H5OH HC11N
les molécules H20,NH3,HCN,HCO,et HNCO font partie des molécules à partir desquelles on a synthétiser au laboratoire les acides animés première étape? de la vie
Ceci nous permet de dire que ces molécules provenant du systèmes interstellaire on ne sait pas si elle survive en proto étoiles ou protoplanete mais ceci nous indique que la nature les fabrique facilement
L'effet maser
Certaines molécules(essentiellement les molécules OH et H2O) ont une émission qui ne peut pas s'interpréter par un peuplement classique des niveaux d'énergie par collisions
elles ont les propriétés suivantes
+ l'émission provient des régions de dimensions très petites, non résolues par des interféromètre à grande base.
on leur trouve des températures très élevées allait jusqu'à dix puissance douze a dix puissance quatorze K
+ l'émission(ou l'absorption) sont variable au cours du temps(quelques jours)
+ les raies sont très étroites,leur longueur d'onde on une vitesse de 0,1 km seconde puissance -1 ce qui est inférieur à l'effet Doppler attendue
+ les rapports d'intensité observées entre les 4 raies sont très loin des valeurs attendue dans le cas d'équilibre classique
l'ensemble de ces caractéristiques permet d'expliquer l'effet maser
les amas d'étoiles
les amas sont des véritables groupement d'étoiles, toute à la même distance contrairement aux constellations qui sont des associations apparentes
on connaît deux grandes sortes amas les amas galactique et le amas globulaire
les amas galactique
Quelque dizaines et centaines étoiles forment un amas galactique faiblement concentrées on en recense un millier mais leur nombres sont sûrement plus important mais leur localisation sont visible à 10 000 années lumières à cause de l'extinction due aux poussières interstellaires
On en connaît de très jeunes tel celui des pléiades peuplé d'étoile très chaudes et très bleues à très courte durée de vie donc nécessairement jeunes.
ils ont un grand intérêt pour comprendre la formation et l'évolution des étoiles dans l'amas de tous les étoiles elles ont le même âge mais évoluent différemment selon leur masse, les étoiles massive évoluent plus rapidement
On peut déterminer la distribution des masses du moment des que l'étoiles soient formée par les étoiles jeunes. Car lorsque elle vieillit il y a des étoiles qui s'évade
ces études ont montré que quand un nuage interstellaire se condense puis se fragmente pour donner naissance à des amas d'étoiles.Il se forme essentiellement des étoiles de petite masse, inférieur à celle du soleil, les étoiles a très grande luminosité sont très peu fréquents
les amas globulaire
sont très différentes beaucoup plus riche beaucoup plus diverses toujours très vieux et distribué dans les halos de la galaxie
leur grande compacité fait qu'il conservent beaucoup mieux leur étoiles que les amas galactiques, la vitesse d'évasion y est beaucoup plus grande
les étoiles des amas globulaire sont très vieille les répartitions dans HR mette une séquence principale très courte limitée au bas c'est a dire les étoiles sont jeunes de petites masse froides et peu lumineuse, la branche des géantes est très développée absorbant de bleue indiquant qu'il sont plus lourd que l'hélium
l'observation des amas galactiques nous renseigne sur l'âge de la galaxie ou au moins une limite inférieur à cet âge et en conséquence à celui de l'univers
on pense que les amas globulaire se sont formées très tôt dans l'histoire de la galaxie . Du fait de la collision entre nuages de la force de gravitation, la protogalaxie s'est contractée, plus facilement dans la direction de l'axe de rotation plus difficilement dans celle perpendiculaire à cet axe à cause de l'effet centrifuges et le système à pris la forme d'un disque et les étoiles sont uniquement dans le disque la où les gaz qui leur donne naissance
les amas galactique se sont formés au cours de cette phase de durée très longues ce qui expliquent qui aient des âges très différents.
Structure d'ensemble de notre galaxie
notre galaxie est constituée d'une centaine de milliard d'étoiles de tous âges et de gaz interstellaire mélangé a des grains de poussière qui comprennent 10% de sa masse
Elle possède un disque très mince en contact d'un fort renflement central ou bulbe autour duquel évolue le systèmes amas globulaires,qui constitue le halo ces composants se distingue de leurs couleurs de leur âge et leur mouvement des étoiles
le bulbe a une forme ellipsoïdale au coeur a un diamètre de 20 000 al et épaisseur de 3000 al le disque qui l'entoure a une épaisseur très mince de 1000 al et une extension de 100 000 al , le halo des amas globulaires est une sphère de 100 000 al de diamètre qui englobe le disque.
le halo s'est formée il y a 15 milliard d'années et possède quelques centaines d'amas globulaire
les amas globulaires sont formée d'étoile vieille, elles se sont formées à partir d'un gaz interstellaire qui n'avait pas encore été enrichie en élément lourd par l'évolution stellaire
le milieu interstellaire se sont en effet enrichie graduellement en éléments lourds tel que le carbone, ou le fer à mesure des générations successive d'étoiles qui on formée dans leur noyaux pour les expulsée lors de formation de supernovae
le halo n'est pas non plus de la première génération car il y a des éléments très lourds intermédiaire au C et au Fe
Le bulbe est reconnue par le rayonnement radio, infrarouge, gamma de très hautes énergies car le visible et l'UV sont cachées par la poussière interstellaire situe dans le plan de symétrie ou nous sommes situées
le bulbe est composé d'étoiles surtout vieilles du gaz interstellaire de nuages moléculaires
la distribution de l'hydrogène neutre dans cette région est dominée par une émission très intense dans la direction du centre galactique ( vers la constellation du sagittaire) cette radio source est sagittaire A à cette source se trouve un nuage moléculaire géant Sgr B dans lequel est détecte une extrême variété de molécules ce qui est l'indication de formation d'étoile très actives
l'ensemble des observations indique que des processus à très haute énergie prennent place au voisinage du centre de la galaxie
on a imaginé que ce centre est un trou noir non confirmé dans l'expérience
Le disque est très différents du bulbe et du halo il contient des étoiles d'une grande gammes d'âge dont certaines sont très jeunes et de nombreux nuages interstellaire qui donnent naissance actuellement à des étoiles il est plus riche en gaz interstellaire que le bulbe il est parcouru par des bras spiraux où sont concentré les étoiles jeunes ce qui donne a notre galaxie le type de morphologie spirale
le mouvement des étoiles et comme un disque la vitesse circulaire soit la distance au centre est proportionnelle le tout jusqu'à 10 000 al
au delà la rotation est dite différentielle la vitesse angulaire décroît lorsqu'on s'éloigne du centre
la rotation différentielle
la direction du centre de notre galaxie et suivant une perpendiculaire au disque de la galaxie
De plus cette rotation n'est pas comme un solide cette vitesse circulaire atteint une valeur max de 250 km seconde puissance moins un au soleil et environ 30 000 al du centre de la galaxie et reste un peu prés constante au delà ce qui est étonnant: la vitesse circulaire de l'étoile décroisse quand elle est au bord du disque ceci témoigne que la présence de matière invisible située dans le halo soit dans le disque au delà des bords visible, on ignore la nature de cette masse et évalué dix fois celle de la matière que l'on observe
Ainsi le soleil et le système solaire décrit dans la galaxie une trajectoire circulaire de rayon 10 kpc au vitesse de 250 km seconde en une période de 250 millions d'année environ.ceci permet de dire que la galaxie a 1,5 milliard puissance 11masse solaire et cette masse n'est pas la masse effective.
La structure spirale
les découvertes importantes de la structure spirale de la galaxie a été révélé par la cartographie à 21 cm de H2
sur le disque
cette structure a révélé dans le visible
Dans les galaxie spirales, ce sont les étoiles jeunes ainsi que les nuages de gaz brillant et froids qui dessine cette structure spirale, elle n'est pas permanente du fait de la loi de rotation différentielle, la vitesse sphérique n'étant pas constante quand la distance au centre varie
Compte tenue des périodes des rotations différentielles le matériau d'un bras interne effectue au bout de dix puissance huit pour faire 360 degrés et l'externe dans cette même période que 90 degrés comme la galaxie existe dix puissance dis ans il devrait y avoir une centaines d'enroulement mais ceci et contradictoire à l'observation
en fait c'est un lieu d'accumulation de ces composants étoile et gaz de même qu'un bouchon sur une route à l'endroit de rétrécissement et un lieu d'accumulation permanente
cette théorie dite d'ondes de densité peut donc expliquer la structure spirale car les orbites ne sont pas parfaitement circulaire légèrement allongées selon une direction qui tourne légèrement quand le rayon augmente
Les galaxies et la cosmologie
C'est la difficulté dans l'estimation des distances qui a joué un rôle fondamental dans la grand débat sur la véritable nature des nébuleuses qu'ils s'agissent de la calibrer par rapport à une galaxie dont les dimensions étaient controversés.
Shematiquement deux versions étaient en compétition celle des petites nébuleuses spirales et elliptiques dans le halo de notre galaxie et la conception des condensât de grandes nébuleuses spirales et elliptiques analogue à notre galaxie
en 1924 E Hubble réalise l'observation de céphéides dans plusieurs nébuleuses
En appliquant la période luminosité déduit de sa mesure des périodes de céphéides dans la nébuleuse leur luminosité moyenne dépend de la période .La mesure de l'éclat de ces céphéides lui permet de déterminer leur distance qui est aussi celle de la nébuleuse.
Pour éviter toute confusion on réserve le nom de galaxies à ces nébuleuses extérieurs à notre galaxie de préférence à des nébuleuses extragalactique on réserve le non de nébuleuse aux nuages de gaz situés dans notre galaxie
Classement des galaxies
Trois grandes catégories: elliptiques, spirales barrées ou non et irrégulières, chaque catégorie comporte des subdivisions plus fine le type de morphologie de la galaxie
les galaxie elliptique ont l'aspect d'une sphéroïde plus ou moins aplaties elles constituent les 20% des échantillons de Hubble
Les galaxie générale soit 80% des échantillons de Hubble système plat dont le gaz et les étoiles sont condensées dans les bras spiraux, elles sont caractérisées par l'importance relative de leurs noyaux
Les galaxie irrégulières EX: les nuages de magellan
Les galaxies particulières l'aspect de la galaxie ayant subi une explosion se transforme comme une forme d'anneau
en fonction de la magnitude |
en fonction du rayon |
en fonction de la densité |
Propriété physique des galaxies
L'analyse des galaxies par la méthode optique ou radioastronomie montre que la séquence des types morphologique à une signification physique liée à la proportion d'étoiles jeunes et de gaz
Les galaxie elliptique ne possède pas d'étoiles jeunes ni de poussière mais très peu de gaz, les galaxies Sa ont peu d'étoiles jeunes et de gaz et cette proportion augmente régulièrement quant on parcours la séquence vers l'irrégulière, ces dernières sont très riches en étoiles jeunes et région H II on une part importante environ 30% de leur masse ou sous forme de gaz essentiellement H2 neutre,
la distribution des étoiles chaudes et des régions H II dans le disque des galaxies spirales suivant les bras, les taches quasi circulaire très lumineux qui dessinent ces bras, ne sont pas les étoiles de galaxie, mais des nébuleuses de gaz brillant entourent les étoiles chaudes.
la distribution des gaz froids dans les galaxies n'est pas décelable dans le domaine optique mais se manifeste dans le domaine des ondes radios par l'émission de la raie 21 cm de H2 neutre et OH à 18 cm et CO à 2,6 mm, les cartographies radio astronomique montrent clairement que le gaz froid essentiellement l'hydrogène neutre est lui aussi reporté dans la structure spirale visible en pratique.
les différents composant d'une galaxie sont étendus dans tous le spectre électromagnétique , il faut noter que notre galaxie est dites normales et l'essentiel est visible dans le visible la ou la classification de visible a été élaborée
Un petit nombre de galaxie environ 1% dont la puissance émise dans le domaine radio est perpendiculaire dans cette ligne d'onde
la mesure de décalage des raies observées (en optique et en radio) permet de voir les mouvements de cette galaxie
la rotation vitesse de l'ensemble des constituants des galaxies est un phénomène général pour une galaxie spirale, elle se traduit par une rotation différentielle dont l'amplitude maximum dépend de la luminosité et du type morphologique de la galaxie
la galaxie irrégulière ont un mouvement de très faible rotation d'ensemble
Évolution des galaxies
dépendent de deux constituant étoiles et gaz
initialement une galaxie se constitue à partir d'un immense nuage de gaz en rotation qui se contracte à mesure qu'il perd de l'énergie sous l'effet des collisions
au moment des collisions, des etoiles prennent naissance en appauvrissant des gaz de la galaxie tandis que le nuage initial s'aplatit dans la direction perpendiculaire à l'axe de rotation.
les étoiles au cours de leurs évolutions restituent de faible partie de gaz d'élément lourd fabriqué par les étoiles
Toutes les galaxie se sont formé a la même époque dans la phase initiale de l'univers il y a 15 milliard d'année
avec les galaxies elliptiques seraient celles qui transforment pratiquement tout le gaz en étoiles de la phase initiale de formation
les galaxie irrégulières transforment très lentement leur gaz en étoiles au long de leurs évolutions
les états formés sont l'accomplissement de la protogalaxie occupant la phase initiale de celle ci par elle n'entre pas en collisions comme les nuages de gaz de la même façons donc ils ont des évolutions différentes
on explique que les amas globulaire de notre galaxie occupe le halo parce il est vieux et sont la des le départ
les étoiles plus récente sont postérieur a la phase d'aplatissement et sont situés dans le disque galactique
les galaxies elliptiques arrivent à transformer la totalité de leur gaz en étoiles dont la phase d'aplatissement c'est a dire très tôt dans l'histoire
Galaxie actives et quasars
les galaxies en générale rayonnent dans le visible mais d'autres dans le domaine radio UV IR X on les a classé en différentes familles radio galaxie galaxie de Seyfert, quasars selon leurs techniques d'observations qui les ont découverte.
Elles ont en commun de rayonner une puissance très élevée concentrer dans une région peu étendue qui ne peut être d'origine stellaire.
elles subissent des interactions des jets de matière des extensions lointaines ou des mouvements violents
Les quasars on une apparence stellaire, le rayonnement radio considérable, un grand décalage spectrale de leurs raies
tous les quasars sont des radio source, rayonnent dans l'ensemble du spectre une puissance considérable dans un très petit volume de très grande luminosité, en fait se sont des astres les plus lointains observées suivant une nebulisité entourant le quasar.
c'est la classe d'objet lumineux extrême.
le modèle le plus cohérent qui rend compte de l'activité d'une galaxie et en particulier les quasars est celui d'un trou noir super massif qui serait entrain d'écrêter la matière des étoiles de son voisinage.
Ce modelé explique en particulier qu'il y aient moins de quasars dans notre voisinage qu'a plus grande distance en effet plus la lumière émise est éloignée plus la lumière qui a été émise est dans une époque reculée
ce qui n'est plus le cas actuellement.
il existe des galaxie à flambée d'étoiles qui ont une formation excessive d'étoile, c'est peut être une galaxie qui en rencontre une autre
La distance des galaxies
Seules des méthodes indirect peut être utilisées elles appliquent des relations ou critères établies et calibrés avec des astres connus entre ces paramètres l'observation P la luminosité L ont une dimension géométrique D critère LP ou critère DP
Un exemple d'indicateur primaire "période luminosité" des céphéides.
les céphéides ont une variation d'éclat dont la période dépend de la luminosité moyenne
la courbe de lumière variation de la magnitude en fonction du temps est périodique et la période et d'autant plus courte que la céphéide à un éclat moyen faible comme les céphéides du PNM sont situées à une même distance la magnitude apparente m est un indicateur de la magnitude absolue qui caractérise la luminosité de l'étoile
on a la relation
magnitude absolue est une fonction de la période
l'observation des céphéides est limitée aux galaxies les plus proche jusqu'à 4 Mpc environ
les progrès futurs attendus à partir des méthodes fondamentales sont de deux ordres: mesurer les céphéides avec Hubble dans les céphéides lointaines mais aussi d' obtenir plus de précision pour la distance des céphéides galactique par la mesure de leur parallaxe trigonométrique.
Indicateur secondaire la relation de Tully- Fischer
ce critère à longue portée met en jeu la magnitude absolue totale d'une galaxie en fonction de son amplitude de la vitesse de rotation interne
l'utilisation de cette distance nécessite la détermination de Vm
ceci peut être réalisé par le décalage en fréquence du signal reçu par rapport à la fréquence au repos de 1420,4 MHz de la raie de 21 cm à l'aide de la relation Doppler Fizeaux
On voit le signal à peu prés symétrique décalé dans son ensemble autour de sa vitesse radiale (ceci traduit la fuite de la galaxie) et d'autre part élargie autour de cette valeur centrale qu'une quantité en Km , cette extension en vitesse caractérise la largeur W de la raie et traduit l'amplitude interne de la vitesse circulaire dans le disque de la galaxie mais il faut corriger l'effet de projection.
Maintenant en mai 2011, qu'ils agissent d'une spirale lumineuse où d'une nébuleuse diffuse, la masse globale de la galaxie semble être toujours proportionnelle à la vitesse des étoiles qu'elle contiennent, à la puissance 4,relation de Tully-Fischer, ce qui explique l'inexistence de la matière noire d'une façon non uniforme comme le dicte la méthode standard,
Pour sauver cette méthode standard, on doit rechercher un ligand entre la matière noire et visible dont le modèle reste à découvrir ou laisser tomber les équations d'Einstein et de Newton et utiliser la loi de Mond qui détermine la position des galaxies dans l'univers, il faut donc adapter cette loi a la théorie complète de la méthode standard c'est le Teves qui donne de bon résultat sur la position mais pas sur les trajectoires qui ne peut être expliquer que par de la matière non détecter d'hydrogène, ce qui serait peut être confirmé selon les premiers résultats de Planck mais il faut aussi voir la proportion de neutrinos, ou les premiers résultats seraient pour 2013 qui validerait Teves et sonnerait peut être le glas de la matière noire
La loi de Hubble et l'expansion de l'univers
la loi de Hubble
Les raies des spectres de galaxies sont systématiquement décalées vers le rouge ceci est le décalage spectrale relatif vers le rouge
le décalage vers le rouge est proportionnel à la distance
les galaxies sont animées d'une vitesse de fuite proportionelle à leur distance
Vr=C.z= H0.d
au delà de Z = 0,05 environ c'est a dire des vitesse supérieur à 15 000 km/s et des distances au delà de 150 Mpc environ les distances des galaxies ne peuvent plus être déterminées, mais la loi de Hubble est possible jusqu'à z=0,3 environ et corrige parfois avec la relation relativiste
sachant que t0=1/h0 en utilisant cette formule on peut retrouver l'âge de l'univers avec H0=100 on trouve 10 milliard d'années.
d'autre affirmation nous fournissent des estimations de l'âge de l'univers
L'analyse des roches terrestre et lunaire des météorites nous donne un âge de 4,3 milliard d'année la structure interne du soleil 4,5 milliard d'années qui donne l'âge du système solaire
A l'échelle de la galaxie les amas d'étoiles on 15 à 18 milliard d'années et toutes les galaxie doivent avoir un peu prés cette âge ce qui détermine la conception d'un univers fini
Structure de l'univers
La séparation moyenne entre deux galaxies est d'une trentaine de diamètres mais la répartition des galaxies n'est pas uniforme 20% des galaxies sont isolées les autres sont groupées en paire, triplé, groupe, amas et même super amas.
Notre galaxie et ses deux galaxies satellites le petit et le grand nuage de Magellan situés à 160 000 al constitue avec la galaxie d'andromede et une vingtaine d'autres galaxies plus petites groupées appelé le groupe local de galaxies
Avec notre groupe local et l'amas virgo est un vaste système aplatit appelé super galaxie ou super amas local
A l'échelle de la super amas l'univers présente une structure cellulaire chaotique de dimensions de 300 millions d'années lumière avec des vides,des amas, des lignes d'ama,s des super amas, les galaxies sont aussi reparties en bordure de vastes zones vides au travers d'un réseau complexe de filaments
cette structure représente une éponge
la structure à grande échelle est un univers de bulles et de filaments
le rayonnement de l'univers
le rayonnement est reparti dans tous l'univers d'une manière isotrope et caractérisé par le rayonnement d'un corps noir de 3 °K ce qui est visible à 1 mm
selon la loi de Wien T=2,7 landa m.T est égale 0,289 soit 0,289/2.7 = 0,1 cm ce qui prouve que l'on peut l'observer qu'à l'extérieur de l'atmosphère terrestre.
Répartition de la matière dans l'univers
De nombreux projets ont pu simuler et mesurer la répartition de la matière dans l'univers et on a pus constater que l'univers semble homogène à très grande échelle, et localement elle se concentre en galaxies et en amas de galaxies; Ceci est du à la matière normale et de la matière noire qui influent sur les grandes structures et sur la propagation de la lumière, cette distribution de matière nous renseigne sur l'expansion de l'univers mais aussi sur l'énergie sombre.