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 La constante de Hubble et l'âge de l'Univers

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walgui
Clavius
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Clavius
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MessageSujet: La constante de Hubble et l'âge de l'Univers   La constante de Hubble et l'âge de l'Univers Icon_minitimeDim 7 Nov - 21:38

Salut

Premières mesures

La construction d'une échelle des distances de l'Univers à donc permis aux astronomes de s'attaquer à la mesure de la constante de Hubble H0. Les premières estimations vinrent avec la découverte de l'expansion elle-même. Hubble calcula alors une valeur de 500 kilomètres par seconde et par mégaparsec. Cette valeur était très élevée car Hubble ignorait qu'il existait deux types de céphéides de luminosités différentes. En mélangeant les deux types, il commettait une erreur qui surestimait H0. Ceci fut réparé dans les années 1950 par l'Allemand Walter Baade qui divisa la constante par deux.

Un peu plus tard, l'Américaine Allan Sandage, un ancien étudiant de Hubble, mit à jour un autre problème. Certains des objets brillants que Hubble avait pris pour des étoiles lumineuses dans des galaxies lointaines se révélèrent en fait être des amas ou des régions HII. La constante fut a nouveau modifiée pour atteindre une valeur de 75. Après quelques derniers réarrangements, elle se fixa finalement à une valeur légèrement supérieure à 50 kilomètres par seconde et par mégaparsec, dix fois plus petite que l'estimation de Hubble.

Cette faible valeur fut acceptée jusqu'en 1976, lorsqu'un autre astronome américain, Gérard de Vaucouleurs, s'attaqua au problème en utilisant une plus grande variété d'indicateurs de distance. Il arriva à une valeur proche de 100 kilomètres par seconde et par mégaparsec, pratiquement deux fois supérieure à celle de Sandage. Après cette date, deux écoles s'affrontèrent, accumulant observation sur observation sans pour autant que les deux estimations ne se rapprochent.

Les mesures récentes

Grâce à sa capacité à voir des détails très fins, le télescope spatial est en mesure d'observer des céphéides dans des galaxies lointaines où ses confrères terrestres ne peuvent plus distinguer les étoiles. Il est en particulier capable de détecter des céphéides dans les amas de la Vierge et de Fornax, deux amas de galaxies très riches situés à une soixantaine de millions d'années lumière. Jusqu'alors, la distance aux galaxies de ces amas ne pouvait être mesurée qu'indirectement en s'appuyant sur des indicateurs secondaires. Grâce au télescope spatial, il fut possible de se servir d'indicateurs primaires, les céphéides, donc d'obtenir une plus grande précision.

L'un de projets les plus importants du télescope spatial fut donc de déterminer H0. Une équipe internationale fut assemblée qui observa 18 galaxies sur une période de huit ans et découvrit près de 800 céphéides. Cette équipe publia ses résultats en 1999 et annonça sa mesure de la constante : 70 kilomètres par seconde et par mégaparsec, à 10 pour cent près. Deux ans plus tard, la valeur fut encore légèrement affinée pour atteindre 72 kilomètres par seconde et par mégaparsec.

La détermination la plus récente et la plus précise de la constante de Hubble repose sur une méthode complètement différente. Le satellite WMAP fut lancé en 2001 pour prendre des mesures très précises du rayonnement fossile, un rayonnement qui emplit l'Univers et date de quelques centaines de milliers d'années après le Big Bang. Ce rayonnement n'est pas complètement uniforme mais varie très légèrement lorsque l'on observe des directions différentes du ciel. Les théoriciens ont montré que ces fluctuations dépendent de plusieurs paramètres, en particulier de la vitesse d'expansion de l'Univers. Les mesures extrêmement précises de WMAP ont donc permis de calculer une nouvelle valeur plus affinée de H0 : 71 kilomètres par seconde et par mégaparsec, à 5 pour cent près.

L'âge de l'Univers

Maintenant que nous connaissons à peu près la valeur de la constante de Hubble, nous pouvons essayer de l'utiliser pour estimer l'âge de l'Univers. Imaginez que vous observiez au loin une voiture qui s'éloigne et que vous soyez capable par un moyen ou un autre de mesurer sa vitesse, disons 60 kilomètres à l'heure, et sa distance, un kilomètre. En supposant que la voiture a roulé à vitesse constante, vous pouvez immédiatement calculer qu'elle roule depuis 1 minute.

Le problème est plus ou moins le même pour une galaxie lointaine. Si nous sommes capables de mesurer à la fois sa distance et sa vitesse, nous pouvons déterminer depuis combien de temps elle s'éloigne de nous, donc l'âge de l'Univers. Il suffit en fait de diviser la distance de la galaxie par sa vitesse de récession. D'après la loi de Hubble, il se trouve que le résultat sera tout simplement égal à l'inverse de H0. Ainsi, par exemple, plus la constante de Hubble est grande, plus l'Univers est jeune.

Notons que le calcul précédent n'est correct que si la vitesse d'expansion est constante. En reprenant l'exemple précédent, si la voiture qui s'éloigne a constamment décéléré, sa vitesse moyenne sur le parcours est plus grande que celle que vous mesurez maintenant. Donc la durée réelle du trajet est plus courte que ce que la vitesse actuelle de la voiture semble indiquer. De même, si l'Univers a accéléré ou décéléré lors de son expansion, les estimations doivent prendre en compte un paramètre de correction.

Finissons donc avec les résultats les plus récents. L'équipe en charge de mesurer la constante de Hubble en utilisant le télescope spatial a estimé l'âge de l'Univers à une valeur comprise entre 13 et 14 milliards d'années. Les observations du satellite WMAP estiment quant à elles la valeur à 13,7 milliards d'années avec une marge d'erreur époustouflante d'un pour cent.
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Clavius
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MessageSujet: Re: La constante de Hubble et l'âge de l'Univers   La constante de Hubble et l'âge de l'Univers Icon_minitimeSam 4 Juin - 10:15

Salut

C'est marrant ce sujet a été vu 200 fois, et personne n'y a répondu Smile Sans doute que tout est dit Wink
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walgui
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MessageSujet: Re: La constante de Hubble et l'âge de l'Univers   La constante de Hubble et l'âge de l'Univers Icon_minitimeDim 5 Juin - 12:13

très certainement Smile
mais comme tu le dis , les calculs ne fonctionnent que si la vitesse d'expansion de l'univers a été constante, comme il n'y a encore pas grand monde d'accord pour dire quel a été et quel sera l'expansion de l'univers, tout ca reste un hypothétique.
Personnellement , je suis partisan du moindre effort, et donc de l'action de la gravité. Un univers explosant, s'étendant exponentiellement puis se repliant sur lui ^même en big crunch est pas mal. En plus niveau écologie c'est bien puisqu'on peut le recycler :p.
Pour soutenir cette vue ? : je suis pas cosmologiste donc je raisonne simplement (et donc ca foire. passons) : l'expansion actuelle est due à l'enorme élan donné par le big bang sur l'espace temps, par les formations d'étoiles, le srayonnements, etc. Mais une fois toute la matière "fissible" de l'univers transformée en éléments lourds, la gravité reprendra le dessus dans un unives glacé animé par les repas gargantuesques des trous noirs fusionnant jusqu'au big crunch puis re bigbang et c'est reparti.

Tout ceci etant démonté par le fait que l'univers est dans une phase d'accélération de son expansion. Alors que la gravité aurait du reprendre la main. Explication ? : la piste actuelle est "l'énergie sombre" sombre car peu détectable, peut être aussi une rupture de la relativité généralle aux grandes distances (espaces entre les amas de galaxie).
liens : http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=1326
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MessageSujet: Re: La constante de Hubble et l'âge de l'Univers   La constante de Hubble et l'âge de l'Univers Icon_minitimeLun 19 Sep - 19:52

1% de marge d'erreur en utilisant le constante d'hubble ca fait un tout petit peu pretentieux non???, au derniere nouvelle en utilisant la constante d'hubble et la technique de mesure des distances des cepheides on obtient plutot une marge de 4% ce qui est deja un record en soit, neamoins les chercheurs espere justement obtenir ces fameux 1% dans un futur tres proche. 75_çàuy
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drust
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MessageSujet: Re: La constante de Hubble et l'âge de l'Univers   La constante de Hubble et l'âge de l'Univers Icon_minitimeVen 4 Aoû - 18:24

1% de marge d'erreur est prétentieu.

D'après une nouvelle mesure, il pourrait y avoir 15% d'erreur dans la constante de Hubble !!

Citation :
Un astronome de l'Université d'Etat de l'Ohio et ses collègues ont déterminé que la galaxie du Triangle, connue également sous le nom de M33, est en réalité environ 15 pour cent plus éloignée de notre galaxie que l'indiquait les précédentes mesures.

Cette découverte implique que la constante de Hubble, un nombre sur lequel les astronomes s'appuient pour calculer une foule de facteurs -- dont la taille et l'âge de l'Univers -- pourrait être sensiblement erronée.

Cela signifie que l'Univers pourrait être 15 pour cent plus grand et 15 pour cent plus vieux que tous les calculs précédents indiquaient.

(en) Astronomers crunch numbers, Universe gets bigger
(fr) Un Univers plus grand et plus vieux ?
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walgui
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MessageSujet: Re: La constante de Hubble et l'âge de l'Univers   La constante de Hubble et l'âge de l'Univers Icon_minitimeDim 6 Aoû - 21:27

Je vais revenir sur mes propos d'il y a un an, en effet j'y palre d'énergie noire, et mon point de vue a beaucoup changé, au vu des découvertes faites durant l'année qui s'est écoulée (et meme plus) :
en fait pourquoi l'Univers n'irait il pas en s'étendant à l'infini, tout en se refroidissant, si c'est l'expansion provoquée en théorie par la matiere noire qui prend le dessus ?
jusqu'au prochain contact entre 2 branes, qui a peut être provoqué la naissance de notre univers (théorie des cordes je crois)
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MessageSujet: Re: La constante de Hubble et l'âge de l'Univers   La constante de Hubble et l'âge de l'Univers Icon_minitimeMar 8 Aoû - 8:36

Effectivement walgui, c'est bien ce qu'annonce une des théories des cordes, à savoir un nouveau big-bang avec la colision de deux branes.
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MessageSujet: Re: La constante de Hubble et l'âge de l'Univers   La constante de Hubble et l'âge de l'Univers Icon_minitimeVen 11 Aoû - 22:02

L'univers est en expansion accélérée indéfiniment. Découvert en 1998 et confirmé en 2001. Cela remet en doute un nouveau Big Bang, non ?

http://www.astronomes.com/c6_univers/p623_univacc.html

Quant à la théorie des cordes, celle-ci est controversée, elle n'a pas encore eu de confirmation expérimentale, contrairement à la relativité et à la mécanique quantique. What the fuck ?!?
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néophite
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MessageSujet: Re: La constante de Hubble et l'âge de l'Univers   La constante de Hubble et l'âge de l'Univers Icon_minitimeVen 25 Aoû - 17:49

L'univers a 13,7 milliards d'années. L'année, nous savons ce que c'est. L'année est la durée du cycle de rotation terrestre autour du soleil. Une unité de base se doit d'être fixée définitivement et permanente. Peut-on affirmer qu'elle a toujours eu la même valeur ? Il y a de fortes chances que non. Le paysage a changé, la distance terre - soleil, la masse de la terre, l'existence de la lune etc…
Mais admettons.
On peut prendre une année moyenne ? .
Remontons cinq milliards d'années en arrière. La terre n'existait pas.
Là, y a un problème.
Mais admettons.
On peut choisir une année conventionnelle comme unité ? Celle de 1950.
Le modèle standard nous dit que l'espace-temps se dilate. En remontant le temps donc, l'espace-temps se rétrécit et les années n'ont plus la même valeur intrinsèque. D'ailleurs quand on remonte trop loin le film, l'age de l'univers n'est plus déterminé en années mais en secondes. Pour le coup, on vous vend du saussisson sec au poids qu'il avait quand il n'avait pas séché, en gardant le même prix.
Mais admettons.
Plutôt qu'une année conventionnelle, prenons la seconde.
Là, on nous ressert le même menu. La seconde est définie à partir de l’atome de césium 133. Comment parler de secondes à un moment où les atomes n'existaient pas.
"Je veux bien vous faire une omelette, mais je ne sais pas ce qu'est une poêle et je n'ai pas d'œuf".
En définitive, c'est une convention. Oui mais c'est une convention locale. Et sa généralisation est abusive. "L'heure, disait Einstein, c'est ce que marque l'horloge en un lieu donné". Du reste, l'unité de temps est une graduation liée à la notion d'échelle graduée qui pose aussi question.
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MessageSujet: Re: La constante de Hubble et l'âge de l'Univers   La constante de Hubble et l'âge de l'Univers Icon_minitimeVen 25 Aoû - 22:31

Salut

Oui l'année est une échelle de temps, mais je ne vois pas en quoi cela pose problème vis à vis de la création de la Terre ou de l'Univers ? J'avoue que j'ai du mal à suivre ta logique. Peux tu nous expliquer cela ?
Je pense que tu mélanges le concepte de temps terrestre et celui qu'on a fixé pour l'Univers. Que la Terre existe ou pas ne change rien à cette mesure qu'est le temps.
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MessageSujet: Re: La constante de Hubble et l'âge de l'Univers   La constante de Hubble et l'âge de l'Univers Icon_minitimeSam 26 Aoû - 11:36

1 pouce (unité de mesure de longueur datant du Moyen Âge) = 25,4 milimètres (unité utilisée en France par exemple) ; pourtant c'est bien la même chose malgré que le nom soit différent. T'es d'accord ?

Citation :
Le paysage a changé, la distance terre - soleil, la masse de la terre, l'existence de la lune etc…
Quel rapport là ? On définit une année par le temps que met la Terre a faire un tour complet autour du Soleil. Ce n'est pas parce que la distance Terre-Soleil a changé que le temps a changé. C'est le temps que met la Terre pour faire le tour autour du Soleil qui aurait changé, mais l'année, qui a été définit arbitrairement, elle, n'a pas changée !

Citation :
Remontons cinq milliards d'années en arrière. La terre n'existait pas.
Encore une fois je ne vois pas le rapport. T'as une drôle de logique. Ce n'est pas parce que notre chère Terre ne tournait pas encore autour du Soleil que le concept de temps n'existait pas, même si l'année au sens où on l'entend n'avait pas encore été inventé, le temps, lui, était bien là.

Prenons l'exemple d'ET. Leur planètes mets 1 glabaoui pour faire le tour de leur étoile. Maintenant, ils prennent ça comme base pour le temps. Ils diront alors peut-être que l'Univers existe depuis 145782 glabaoui, mais dans l'absolu, c'est exactement la même chose que 16 milliards d'années. Tout est une question de base, d'unité !

Citation :
D'ailleurs quand on remonte trop loin le film, l'age de l'univers n'est plus déterminé en années mais en secondes.
Les années sont des ensembles de secondes ... où est le problème ?

Citation :
Comment parler de secondes à un moment où les atomes n'existaient pas.
Il faut bien prendre une unité si on veut mesurer quelque chose ! Je ne vois vraiment pas où ça bloque ...

Citation :
"L'heure, disait Einstein, c'est ce que marque l'horloge en un lieu donné"
Tu dévis ce que disait Albert là. Il en parlait dans le contexte de relativité, nullement dans ton problème d'unité ...
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MessageSujet: Re: La constante de Hubble et l'âge de l'Univers   La constante de Hubble et l'âge de l'Univers Icon_minitimeSam 26 Aoû - 11:49

néophite a écrit:
L'univers a 13,7 milliards d'années. L'année, nous savons ce que c'est. L'année est la durée du cycle de rotation terrestre autour du soleil. Une unité de base se doit d'être fixée définitivement et permanente. Peut-on affirmer qu'elle a toujours eu la même valeur ? Il y a de fortes chances que non. Le paysage a changé, la distance terre - soleil, la masse de la terre, l'existence de la lune etc…
Mais admettons.
On peut prendre une année moyenne ?


L'année est de 365,25 jours. Le jour vaut 86400 secondes.
Et la seconde est définie internationalement depuis 1967 comme la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133.
Avant de venir raconter des âneries, renseigne toi au préalable sur le système international des unités de mesure.

Si des unités ont été fixées, c'est pour servir de référence. Des unités peuvent varier PAR RAPPORT à une unité de référence. Si tout variait, comment ferions-nous des mesures ?


Citation :

Remontons cinq milliards d'années en arrière. La terre n'existait pas.
Là, y a un problème.
Mais admettons.
On peut choisir une année conventionnelle comme unité ? Celle de 1950.
Le modèle standard nous dit que l'espace-temps se dilate. En remontant le temps donc, l'espace-temps se rétrécit et les années n'ont plus la même valeur intrinsèque. D'ailleurs quand on remonte trop loin le film, l'age de l'univers n'est plus déterminé en années mais en secondes. Pour le coup, on vous vend du saussisson sec au poids qu'il avait quand il n'avait pas séché, en gardant le même prix.
Mais admettons.
Plutôt qu'une année conventionnelle, prenons la seconde.
Là, on nous ressert le même menu. La seconde est définie à partir de l’atome de césium 133. Comment parler de secondes à un moment où les atomes n'existaient pas.
"Je veux bien vous faire une omelette, mais je ne sais pas ce qu'est une poêle et je n'ai pas d'œuf".
En définitive, c'est une convention. Oui mais c'est une convention locale. Et sa généralisation est abusive. "L'heure, disait Einstein, c'est ce que marque l'horloge en un lieu donné". Du reste, l'unité de temps est une graduation liée à la notion d'échelle graduée qui pose aussi question.

Si la relativité et la mécanique sont des théories actuellement valables, cela montre que les unités utilisées ne posent pas de problème.
Ce n'est pas pour rien que la théorie des cordes a été conçue.
De plus, si toutes les unités étaient variables, la relativité serait caduque et rien ne serait descriptible.
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MessageSujet: Re: La constante de Hubble et l'âge de l'Univers   La constante de Hubble et l'âge de l'Univers Icon_minitime

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