Découverte d’une galaxie sans aucune matière noire, une première

... incroyable ..!
Vu que la "matière noire" n'est que théorique ...
On a découvert , qu'il n'y avait rien , à la place de ... rien !
Vraiment phénoménal !    

casseron a écrit:Effectivement, les astrophysiciens sont absolument phénoménaux. Ils risquent rarement d'être contredits.... On se demande parfois ce qu'ils font de leur matière grise....

Parfois, la matière fait cale.  ( tient, ça va plaire à johnny Nicolas)

anoy a écrit:... incroyable ..!
Vu que la "matière noire" n'est que théorique ...

C'est un peu plus complexe que cela .
Permettez moi de vous compter une histoire:
-C'est l'histoire d'un homme nommé Newton, qui parvint à fournir une description théorique du phénomène d'attraction gravitationnelle.

-Grace à sa description, il parvint à rendre compte du mouvement des planètes. Indéniablement, il allait dans la bonne direction.
-Puis le temps passa, les observations se raffinèrent, au point que l'on remarqua des petits défauts: l'orbite de Mercure et l'orbite d'Uranus.
-A chaque fois qu'une théorie est prise en défaut, il y a deux solutions: (i) la théorie est hors de son cadre de validité, elle doit-être modifiée, (ii) notre description du problème est incomplète, on oublie quelque chose.

Utilisant l'idée que la gravitation de Newton était correcte (comment l'en blâmer ? Elle marchait si bien par ailleurs), un chercheur prédit qu'il devait y avoir une autre planète derrière Uranus pour expliquer le soucis d'orbite de cette dernière.
Ainsi fut prédite Neptune. Et Neptune ne tarda pas à être découverte à l'endroit attendu.
Fort de ce succès, les chercheurs voulurent faire de même pour Mercure, ils prédirent alors la planète Vulcain. Cependant le temps passa et jamais Vulcain ne fut observée.
Ce n'est que bien plus tard, quand Einstein appliqua la relativité à la gravitation (merci le principe d'équivalence) que l'on compris que l'orbite de Mercure était ainsi à cause d'effets relativistes.

Que nous apprend ce petit récit ? Et bien que devant un fait inexpliqué, il y a deux solutions: (i) la théorie est incomplète, (ii) notre définition du problème est incomplète.
Et le système solaire nous a gratifié de ces deux exemples.

Quid de la matière noire ?
Et bien, il y a un moment maintenant, on s'est rendu compte que la courbe de rotation des galaxies avait un soucis. En effet, ces dernière tournaient trop vite, elles devraient se disloquer si elles ne contenaient que la matière visible.
Alors, deux explications sont possibles:
1) La relativité générale ne marche plus en champs faible (ce serait bizarre, mais pourquoi pas a-priori)
2) Il existe une autre forme de matière, mais on ne la voit pas (bizarre, ou pas tant que cela ? Mais on y reviendra).

Les chercheurs de l'époque explorèrent ces deux possibilités.
De nos jours de nombreuses observables indiquent que c'est la matière noire la bonne explication (notons qu'en revanche le cas de l'énergie noire est plus ouvert, et pour cette dernière une modification de la relativité générale est toujours une possibilité).
Parmi ces observables, celle qui pour moi demeure l'observable décisive sur cette question est le "bullet cluster", une collision d'amas de galaxies (ouais, une collision entre deux gros groupes de galaxies ... un machin qui envoie du gros quoi !).

Pourquoi une collision d'amas est-elle si intéressante ?
a) La majeure partie de la masse d'un amas de galaxies est sous forme de gaz chaud (plusieurs millions de degrés), lors d'une collision le gaz présent dans les deux amas est ralentit car il interagit (il reste "coincé" au milieu de la collision). Ce gaz s'observe aisément via le rayonnement de freinage des électrons (dans le domaine X) ou encore plus récemment via l'effet Sunyaev-Zel'dovich produit sur le fond diffus cosmologique.
b) Le reste est contenu dans les galaxies sous forme compact, la collision ne les ralentit que via la gravitation. Elles passent donc facilement au travers de la collision sans être fortement ralentit.

Une collision d'amas offre donc la possibilité de séparer les galaxies du gros de la masse visible (le gaz).
Il existe cependant un autre moyen d'observer la masse, via l'effet de lentille gravitationnelle. En effet, la gravitation dévie les rayons lumineux, ce qui permet de déduire la masse de matière (source de la gravitation).
En utilisant cet effet sur le "bullet cluster" les chercheurs ont eu une "surprise": la majeure partie de la masse n'est pas avec le gaz, mais avec les galaxies ... wut ?
La majeure partie de la masse a donc traversée la collision sans être ralentit au milieu !

Conclusion: il y a donc la présence d'une source de gravitation que l'on ne voit pas.
De là deux hypothèses peuvent encore se dégager:
2a) c'est de la matière "normale" sous forme compacte mais pas trop dense pour ne pas faire des étoiles que l'on pourrait voir (elle ne peut pas être sous forme diffuse, sinon on la verrait par d'autres moyens, particulièrement en absorption des Quasars).
2b) c'est une forme de matière/énergie inconnue.

Comment savoir ? Et bien en regardant si l'on voit des objets compacts dans le ciel !
Mais comment ? Puisque je viens de dire qu'ils n'émettaient pas beaucoup de lumière. Et bien à nouveau via l'effet de lentille gravitationnelle. Ce qui a permit de mettre une limite supérieure sur ce genre d'objets (nombre et masse).
Et le verdict est sans appel, de tels objets ne peuvent pas expliquer la masse manquante.

Conclusion: nous somme donc face à une nouvelle forme de matière/énergie.
Que sait-on de cette matière ?
1) Elle interagit très peu avec la matière visible et avec elle même.
2) Ce sont des particules avec une masse au repos assez importante (a cause de leur impact sur la formation des galaxies et des amas de galaxies, que je ne détaillerai pas ici).

Est-ce vraiment si bizarre ? Ou bien peut-on ce dire que d'un point de vue purement conceptuel c'était même assez attendu ?
Regardons un peu le bestiaire de la physique des particules:
1) Des quarks qui font les 4 types d'interactions fondamentales.
2) Des électrons qui font 3 types d'interactions fondamentales.
3) Des neutrinos qui n'en font que 2.
Dès lors est-ce qu'une particule qui n'en ferait qu'1 (la gravitation) serait si exotique ?
Pas forcément, et il deviendrait logique que la physique des particules ne puisse rien dire de ce genre de particules, puisque la TQC (théorie quantique des champs) n'explique pas la gravitation.

Donc les particules de matière noire peuvent être:
a) Des particules faisant d'autres interactions que la gravitation mais avec un très faible taux d'interaction.
b) Des particules ne faisant que de la gravitation.
Les chercheurs actuels cherchent plutôt le cas (a), car nous somme loin de pouvoir tester le cas (b) d'un point de vue physique des particules.

Donc en bref ... non, la matière noire n'est pas que théorique.
C'est un type de matière qui ne se voit que via son influence gravitationnelle (pour l'instant). Et une modification de la relativité générale échoue à rendre compte de l'ensemble des observations liées à la matière noire (les collisions d'amas en tête).

casseron a écrit:Effectivement, les astrophysiciens sont absolument phénoménaux. Ils risquent rarement d'être contredits.... On se demande parfois ce qu'ils font de leur matière grise....

J'imagine que cette opinion condescendante est bâtie sur une large connaissance de ce milieu ?
Où alors ne serait-ce qu'une vague opinion lointaine basée sur des a-priori ?
Non, je ne peux me résoudre a penser cela.

Amicalement,
LaRéponse

... il est étonnant que vous croyez dans cette théorie (non validée) ...
Dans ce cas de nombreuses autres le seront à votre regard telle celle des "cordes" ...
On se rapproche du paranormal ... non ?

anoy a écrit:... il est étonnant que vous croyez dans cette théorie (non validée) ...
Dans ce cas de nombreuses autres le seront à votre regard telle celle des "cordes" ...
On se rapproche du paranormal ... non ?

Mon cher anoy,

votre ton est fort déplaisant .
Je constate que les tenants de ce site web vivent mal l'opposition.
C'est fort dommage, car cela illustre votre fermeture d'esprit sur vos croyances.

Plus sérieusement, vous faites ici preuves d'une totale méconnaissance de la méthodologie scientifique.

Que cherche à faire la science:
"Elle cherche à fournir la description la plus fiable possible de l'univers avec un minimum d'hypothèses."

La science cherche t-elle une vérité absolue ?
"Non, ceci est épistémologiquement impossible à atteindre. On peut formuler une vérité absolue, mais on ne peut pas être sûr que s'en est une."
La science s'attache alors uniquement à décrire le réel observable.

La science cherche t-elle à valider ses théories ?
"Justement non, la science cherche à faire tomber ses théories. En science on cherche les trucs qui ne collent pas pour améliorer le modèle."

Dès lors une théorie "validé" ça ne fait aucun sens. Une bonne théorie est descriptive du réel dans un cadre donné.

La matière noire est descriptive du réel, pour tout les tests conduits jusqu'à aujourd'hui (cadre le plus vaste dont nous ayant connaissance).
Et fait échos à une réalité observable: "il existe des sources de gravitation qui ne sont pas visibles et n’interagissent significativement que via la gravitation".
L'on nomme ces sources de gravitation: "matière noire".

Que vous rejetiez cela, par ignorance surement, cela vous regarde. Mais par contre cela exhibe votre méconnaissance du domaine. Et des objectifs de la science.
Quand vous parlez de théorie des cordes, qui n'est qu'un modèle mathématique sans la moindre validation expérimentale, vous illustrez toute votre confusion.
Il est fort dommage qu'au lieu d'essayer de comprendre, vous fassiez preuve d'une telle arrogance.

Mais même si cela vous défrises, l'existence d'une source de gravitation nommé "matière noire" est maintenant tout aussi robuste que l’existence de la matière normale.
Il faudrait mieux rêver sur l'énergie noire ... vous auriez plus de marge de manœuvre .

Au final, vous êtes l'archétype du "tenant", vous serez systématiquement dans l'opposition, car ce qui compte avant tout c'est que l'on vous "mente" et que les scientifiques soit "incompétent" pour que vous puissiez continuer de rêver loin de leurs démonstrations ... même si vous êtes bien content d'avoir votre ordi, produit de la vilaine science officielle.
Vous vous disiez "cartésiens" ... l'expression était un indice, car les seules à s'en servir sont ceux qui justement sont plutôt des "tenants".
Il est fort dommage que vous soyez entré dans un profond rejet de la réalité à ce point, soyez sûr que mes encouragements vous accompagnent et j'espère que vous arriverez à sortir de cet état de souffrance.

Amicalement,
LaRéponse

N'oubliez pas vos ancêtres qui étaient aussi sûr que vos êtes de la science actuelle, et qui ont envoyé à la mort des gens qui les contredisaient alors que ces gens là étaient dans le vrai.
Sur l'échelle du temps, non des hommes, ce qui parait pour acquis actuellement peut être remis en question , des années (siècles?) plus tard, ces des assertions concernant nos connaissances actuelles qui n'ont de valeurs que dans ce temps (moyens techniques, utilisation d'outils mathématiques...) tout peut évoluer, et même dans ce siècle et dans le siècle passé, certains chercheurs ont publiés ( car en fait , le but du chercheur n'est pas de trouver en france, mais publier...) sur des théories qui se sont avérées fausses.
Et que se passera t'il quand la science , toutes disciplines confondues buteront sur un mur, car dépassée, pas encore les moyens techniques, défie les théories..?
Feront ils un détour (théories des cordes...) ou la progression stagnera, bref, préfèreront ils inventer une théorie fumeuse , que passer pour des cons?

Charlie a écrit:N'oubliez pas vos ancêtres qui étaient aussi sûr que vos êtes de la science actuelle, et qui ont envoyé à la mort des gens qui les contredisaient alors que ces gens là étaient dans le vrai.

Votre confusion est commune.
Mais au contraire, ceux qui ont agit comme vous le dites, sont ceux qui voulaient imposer leurs croyances alors qu'ils n'avaient aucune preuves.
Ne vous y tromper pas, les inquisiteurs, ce sont les "tenants". Heureusement, il n'ont plus les moyens de "brûler" des gens sur des bûchés ...
L'obscurantisme ce reconnait aisément, et ces dérives sont bien connues.

Les scientifiques se conforment au réel objectif. 

Charlie a écrit:Sur l'échelle du temps, non des hommes, ce qui parait pour acquis actuellement peut être remis en question , des années (siècles?) plus tard, ces des assertions concernant nos connaissances actuelles qui n'ont de valeurs que dans ce temps (moyens techniques, utilisation d'outils mathématiques...) tout peut évoluer, et même dans ce siècle et dans le siècle passé, certains chercheurs ont publiés ( car en fait , le but du chercheur n'est pas de trouver en france, mais publier...) sur des théories qui se sont avérées fausses.

Vous illustrez une nouvelle confusion.
La science cherche juste à être descriptive.
C'est pour cela que bien que l'on sache que la gravitation newtonienne est limitée, on l'utilise encore dans son cadre de validité, là où des calculs relativistes sont inutilement compliqués.

L'on n'a jamais vu un cadre de validité ce réduire (épistémologiquement possible, mais dans la mesure où ce n'est jamais arrivé, cela demeure une considération infondée). C'est pour cela que les connaissance scientifique sont robustes.
Car en science, on ne cherches pas naïvement des vérités absolue. On se contente de décrire le réel.
Et ce qui est descriptif aujourd'hui dans un contexte donné, le restera demain (si évolution des lois de la physique il y a, elle est extrêmement faible pour encore nous échapper. Donc même si ce principe que j'énonce est ici une sur-simplification, il est raisonnable).

Charlie a écrit:Et que se passera t'il quand la science , toutes disciplines confondues buteront sur un mur, car dépassée, pas encore les moyens techniques, défie les théories..?

Dépassée ? Par quoi ? Vos croyances ?
Non, non, non ... ce sont vos croyances qui sont dépassées.
Et si un jour l'on ne peut plus extraire d'avantage d'information du réel observable, et bien l'on n'inventera pas des croyances sur des choses en dehors du champs de ce qui peut-être testé.

Charlie a écrit:Feront ils un détour (théories des cordes...) ou la progression stagnera, bref, préfèreront ils inventer une théorie fumeuse , que passer pour des cons?

Dire : "je ne sais pas" ce n'est pas passer pour un con, bien au contraire.
La théorie des cordes est une tentative théorique, personne ne l'a jamais prétendue descriptive à ce jour.
La science moderne (tout du moins la physique) à deux grande description théoriques:
1) La Relativité générale
2) La TQC
Ces deux théories ne fonctionnent plus dans certaines limites, on le sait déjà.
Elle ont besoin d'une "extension" au bout d'un moment.
Cependant, le régime dans lequel elle ne "marchent" plus ne peut pas être facilement testé. Le mal de la science moderne est là, niveau expérimental, ces deux grands modèles descriptifs fonctionnent. Et rien n'est venue les faire tomber.
Tant que l'on n'aura pas d'observables divergentes, il est fort improbable que l'on puisse formuler des versions pertinentes d'extension à ses modèle descriptifs.

Les théoriciens cherchent donc des théories plus "générale". Et en l'absence de preuves expérimentale ces "théories" candidates à être plus générales ont de grandes chances de taper dans l'eau.
Et personne en science ne les prétend "descriptives du réel" en l'absence de confirmations expérimentales.
Mais pour trouver une description du réel plus vaste ... encore faut-il la chercher .
Tout le monde n'a pas la chance d'avoir des révélations qui leurs tombent toutes cuites dans les mains .

En fait vos propos illustre de graves carences méthodologiques, et une profonde méconnaissance du monde de la science.
Il est dommage que vous soyez si prompt à parler ainsi d'un milieu que vous ne connaissez visiblement pas, cela nuit gravement à votre crédibilité.

Amicalement,
LaRéponse

LaRéponse a écrit:

anoy a écrit:... incroyable ..!
Vu que la "matière noire" n'est que théorique ...

C'est un peu plus complexe que cela .
Permettez moi de vous compter une histoire:
-C'est l'histoire d'un homme nommé Newton, qui parvint à fournir une description théorique du phénomène d'attraction gravitationnelle.

-Grace à sa description, il parvint à rendre compte du mouvement des planètes. Indéniablement, il allait dans la bonne direction.
-Puis le temps passa, les observations se raffinèrent, au point que l'on remarqua des petits défauts: l'orbite de Mercure et l'orbite d'Uranus.
-A chaque fois qu'une théorie est prise en défaut, il y a deux solutions: (i) la théorie est hors de son cadre de validité, elle doit-être modifiée, (ii) notre description du problème est incomplète, on oublie quelque chose.

Utilisant l'idée que la gravitation de Newton était correcte (comment l'en blâmer ? Elle marchait si bien par ailleurs), un chercheur prédit qu'il devait y avoir une autre planète derrière Uranus pour expliquer le soucis d'orbite de cette dernière.
Ainsi fut prédite Neptune. Et Neptune ne tarda pas à être découverte à l'endroit attendu.
Fort de ce succès, les chercheurs voulurent faire de même pour Mercure, ils prédirent alors la planète Vulcain. Cependant le temps passa et jamais Vulcain ne fut observée.
Ce n'est que bien plus tard, quand Einstein appliqua la relativité à la gravitation (merci le principe d'équivalence) que l'on compris que l'orbite de Mercure était ainsi à cause d'effets relativistes.

Que nous apprend ce petit récit ? Et bien que devant un fait inexpliqué, il y a deux solutions: (i) la théorie est incomplète, (ii) notre définition du problème est incomplète.
Et le système solaire nous a gratifié de ces deux exemples.

Quid de la matière noire ?
Et bien, il y a un moment maintenant, on s'est rendu compte que la courbe de rotation des galaxies avait un soucis. En effet, ces dernière tournaient trop vite, elles devraient se disloquer si elles ne contenaient que la matière visible.
Alors, deux explications sont possibles:
1) La relativité générale ne marche plus en champs faible (ce serait bizarre, mais pourquoi pas a-priori)
2) Il existe une autre forme de matière, mais on ne la voit pas (bizarre, ou pas tant que cela ? Mais on y reviendra).

Les chercheurs de l'époque explorèrent ces deux possibilités.
De nos jours de nombreuses observables indiquent que c'est la matière noire la bonne explication (notons qu'en revanche le cas de l'énergie noire est plus ouvert, et pour cette dernière une modification de la relativité générale est toujours une possibilité).
Parmi ces observables, celle qui pour moi demeure l'observable décisive sur cette question est le "bullet cluster", une collision d'amas de galaxies (ouais, une collision entre deux gros groupes de galaxies ... un machin qui envoie du gros quoi !).

Pourquoi une collision d'amas est-elle si intéressante ?
a) La majeure partie de la masse d'un amas de galaxies est sous forme de gaz chaud (plusieurs millions de degrés), lors d'une collision le gaz présent dans les deux amas est ralentit car il interagit (il reste "coincé" au milieu de la collision). Ce gaz s'observe aisément via le rayonnement de freinage des électrons (dans le domaine X) ou encore plus récemment via l'effet Sunyaev-Zel'dovich produit sur le fond diffus cosmologique.
b) Le reste est contenu dans les galaxies sous forme compact, la collision ne les ralentit que via la gravitation. Elles passent donc facilement au travers de la collision sans être fortement ralentit.

Une collision d'amas offre donc la possibilité de séparer les galaxies du gros de la masse visible (le gaz).
Il existe cependant un autre moyen d'observer la masse, via l'effet de lentille gravitationnelle. En effet, la gravitation dévie les rayons lumineux, ce qui permet de déduire la masse de matière (source de la gravitation).
En utilisant cet effet sur le "bullet cluster" les chercheurs ont eu une "surprise": la majeure partie de la masse n'est pas avec le gaz, mais avec les galaxies ... wut ?
La majeure partie de la masse a donc traversée la collision sans être ralentit au milieu !

Conclusion: il y a donc la présence d'une source de gravitation que l'on ne voit pas.
De là deux hypothèses peuvent encore se dégager:
2a) c'est de la matière "normale" sous forme compacte mais pas trop dense pour ne pas faire des étoiles que l'on pourrait voir (elle ne peut pas être sous forme diffuse, sinon on la verrait par d'autres moyens, particulièrement en absorption des Quasars).
2b) c'est une forme de matière/énergie inconnue.

Comment savoir ? Et bien en regardant si l'on voit des objets compacts dans le ciel !
Mais comment ? Puisque je viens de dire qu'ils n'émettaient pas beaucoup de lumière. Et bien à nouveau via l'effet de lentille gravitationnelle. Ce qui a permit de mettre une limite supérieure sur ce genre d'objets (nombre et masse).
Et le verdict est sans appel, de tels objets ne peuvent pas expliquer la masse manquante.

Conclusion: nous somme donc face à une nouvelle forme de matière/énergie.
Que sait-on de cette matière ?
1) Elle interagit très peu avec la matière visible et avec elle même.
2) Ce sont des particules avec une masse au repos assez importante (a cause de leur impact sur la formation des galaxies et des amas de galaxies, que je ne détaillerai pas ici).

Est-ce vraiment si bizarre ? Ou bien peut-on ce dire que d'un point de vue purement conceptuel c'était même assez attendu ?
Regardons un peu le bestiaire de la physique des particules:
1) Des quarks qui font les 4 types d'interactions fondamentales.
2) Des électrons qui font 3 types d'interactions fondamentales.
3) Des neutrinos qui n'en font que 2.
Dès lors est-ce qu'une particule qui n'en ferait qu'1 (la gravitation) serait si exotique ?
Pas forcément, et il deviendrait logique que la physique des particules ne puisse rien dire de ce genre de particules, puisque la TQC (théorie quantique des champs) n'explique pas la gravitation.

Donc les particules de matière noire peuvent être:
a) Des particules faisant d'autres interactions que la gravitation mais avec un très faible taux d'interaction.
b) Des particules ne faisant que de la gravitation.
Les chercheurs actuels cherchent plutôt le cas (a), car nous somme loin de pouvoir tester le cas (b) d'un point de vue physique des particules.

Donc en bref ... non, la matière noire n'est pas que théorique.
C'est un type de matière qui ne se voit que via son influence gravitationnelle (pour l'instant). Et une modification de la relativité générale échoue à rendre compte de l'ensemble des observations liées à la matière noire (les collisions d'amas en tête).

casseron a écrit:Effectivement, les astrophysiciens sont absolument phénoménaux. Ils risquent rarement d'être contredits.... On se demande parfois ce qu'ils font de leur matière grise....

J'imagine que cette opinion condescendante est bâtie sur une large connaissance de ce milieu ?
Où alors ne serait-ce qu'une vague opinion lointaine basée sur des a-priori ?
Non, je ne peux me résoudre a penser cela.

Amicalement,
LaRéponse

Pourtant, il semble que ce soit bien le cas... Du moins, si on en croit cet article...
https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/physique-matiere-sombre-46/

Ou bien, ce magasine n'est qu'un torchon débitant des fadaises ?

futura-science.com a écrit:Si le modèle de la matière noire froide (Cold Dark Matter ou CDM en anglais) semble solide et le plus favorisé par l'expérience, il n'est pas exempt de défauts et certains désaccords entre ses prédictions et la réalité sont connus. Il se pourrait donc bien que les deux théories soient nécessaires pour rendre compte des observations. On ne peut totalement écarter l'hypothèse qu'il faille vraiment se passer de la matière noire et considérer uniquement des théories comme Mond.

Allons Casseron, tu ne voudrais quand meme pas qu'il s'abaisse à tenir compte de l'opinion d'un modeste membre du College de France!!!

Monsieur (?) LaRéponse, on ne vous entends plus... Est ce que ces deux liens vous ont coupé le sifflet ?
Pourtant c'est raisonné et argumenté... Alors ?