maxime.filipson+tiscali.be
écrit à

   


Albert Einstein

     
   

Question cosmologique

    Bonjour Cher Monsieur,

Voilà je fais un TFE (travail de fin d'étude) qui aura pour nom «Histoires d'Univers».
Je me suis retrouvé devant un problème auquel même mon prof de math ayant une maîtrise en physique n'a pas pu répondre.
En lisant H. Reeves et J-P Luminet j'ai rencontré deux fois ce problème.

On nous dit que des milliards d'étoiles forment une galaxie, une vingtaine de galaxies forment un amas de galaxie, et une vingtaine d'amas un super amas.
On dit ensuite qu'au centre d'un super amas se trouve une galaxie cannibale dont le poids vaut une centaine d'entre elles. Cette dernière aspire en spirale toutes les autres galaxies du super amas (FIGURE 2)
Pourtant notre univers est en expansion donc les galaxies devraient s'éloigner (FIGURE 1)
Mais si les galaxies se rapprochent du centre du super amas, alors toutes ces galaxies se rapprochent les unes des autres... Donc tout cela est en contradiction (FIGURE 2)

Pouvez-vous m'expliquer ce que je n'ai pas saisi?
Je vous ai fait un schéma en pièce jointe pour vous montrer plus clairement.
D'avance merci.

Maxime f
 

Figure1

Figure2





Cher Maxime,

Votre question est intéressante et cela me surprend que votre professeur n'ait pas pu vous répondre. La réponse est assez simple.

L'expansion de l'univers, bien qu'étant uniforme partout, n'agit pas à l'intérieur des petites structures, mais seulement à de très grandes échelles. Par exemple, même si, en raison de l'expansion, toutes les galaxies fuient la Voie Lactée, cela n'empêche pas qu'Andromède se dirige vers nous, et que nos deux galaxies fusionneront un jour. Pour la même raison, la distance entre la Terre et Pluton ne varie pas en fonction de l'expansion, mais seulement en fonction de l'orbite de Pluton. Sur Terre, un mètre aura la même longueur dans un milliard d'années, même si l'univers est en expansion. L'expansion de l'univers n'agit pas sur les forces gravitationnelles reliant différentes galaxies formant un amas.

Albert Einstein
 

Cher Einstein,

merci d'avoir répondu si vite, mais votre réponse ne me satisfait pas tout à fait.

En fait vous dites que l'univers est en expansion seulement à grande échelle, sur ce point là, je suis d'accord mais un super amas n'est-il pas une assez grande échelle (dans un super amas il y a une vingtaine d'amas qui contiennent eux-mêmes une vingtaine de galaxies) alors deux galaxies d'un amas qui se rassemblent, je comprends, mais toutes les galaxies d'un super amas je ne comprends pas.

Amas * 20= 1 super amas

Galaxies*20 = amas

Étoile*1 milliard=galaxie

le graphe montre que toutes les galaxies d'un super amas se rassemblent vers la galaxie cannibale, alors est-ce pour vous une échelle trop petite?

Si oui alors je vous donne raison, mais je ne crois pas que ce soit une petite échelle: cela voudrait dire que la plupart des galaxies que nous connaissons se rapprochent de nous

Sinon alors je ne sais pas

merci d'avance
 


Bonjour,

La règle générale concernant l'expansion de l'univers est que lorsqu'il y a suffisamment de matière, la force gravitationnelle prend le dessus sur la force répulsive qui tend l'univers à se dilater. C'est à l'échelle du superamas que l'expansion de l'Univers commence à se faire sentir. En effet, un ensemble de corps liés mutuellement par la force de gravité n'est pas en expansion si l'attraction mutuelle entre les constituants est suffisamment grande pour résister. C'est le cas de la Galaxie, du Groupe Local ou des autres amas. Par contre, la force gravitationnelle qui lie les amas entre eux n'est pas suffisamment puissante et l'expansion va donc se faire sentir. Ainsi, l'amas de la Vierge s'éloigne du Groupe Local à 1250 kilomètres par seconde et l'amas de Coma à 6700 kilomètres par seconde. Par conséquent, les amas s'éloignent lentement les uns des autres et la taille des superamas augmente avec le temps.

Albert Einstein