SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMENT/ME MONDE SELON LA PHYSIQUE/ 2020 /W 47 /P3

 

La 3 ème traduction de la semaine 47  de PHYS ORG/ SCIENCE X     va valoir   comme on dit à  LYON   son pesant de grattons (son pesant d’or )  Pour mes lecteurs de Princeton ,les grattons sont des  charcuteries  composés de tissus de porc, d'oie, de poulet ou de canard, confits dans leur graisse, utilisés dans de nombreuses traditions culinaires et qui ne vous feront pas maigrir !

 

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: Gravitational lenses measure universe expansion

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Les lentilles gravitationnelles mesurent l'expansion de l'univers

par Bruno Van Wayenburg, Institut de physique de Leiden

 

PHOTO/Crédit: Domaine public Pixabay / CC0

C'est l'un des grands débats sur la cosmologie: l'univers est en expansion, mais à quelle vitesse exactement?  ( là est la question !)Deux mesures disponibles donnent des résultats différents. Le physicien de Leiden David Harvey a adapté une troisième méthode de mesure indépendante en utilisant les propriétés de distorsion de la lumière des galaxies prédites par Einstein. Il a publié ses résultats dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

 

 

Nous connaissons depuis près d'un siècle l'expansion de l'univers. Les astronomes ont noté que la lumière des galaxies lointaines a une longueur d'onde inférieure à celle des galaxies proches. Les ondes lumineuses semblent étirées ou décalées vers le rouge, ce qui signifie que ces galaxies déjà lointaines s'éloignent encore plus .

 

Ce taux d'expansion, appelé constante de Hubble, peut être mesuré. Certaines supernovas, ou étoiles explosives, ont une luminosité bien comprise; cela permet d'estimer leur distance à la Terre et de relier cette distance à leur décalage vers le rouge ou à leur vitesse propre . Pour chaque mégaparsec de distance (un parsec équivaut à 3,3 années-lumière), la vitesse à laquelle les galaxies s'éloignent de nous augmente de 73 kilomètres par seconde.

Cependant, des mesures de plus en plus précises du fond cosmique des micro-ondes, un reste  fossile de lumière dans le tout premier univers, ont donné une constante de Hubble différente: environ 67 kilomètres par seconde.

 

Comment est-ce possible? Pourquoi cette  différence? Cette différence pourrait-elle nous dire quelque chose de nouveau sur l'univers et sa physique? "Ceci",  nous dit le physicien de Leiden David Harvey, " explique pourquoi une troisième mesure, indépendante des deux autres, est apparue: ce’ sont  les lentilles gravitationnelles."

 

La théorie de la relativité générale d'Albert Einstein prédit qu'une forte  concentration de masse, comme  celle d’une galaxie, peut  courber  le chemin de la lumière, tout comme le fait une lentille de verre . Lorsqu'une galaxie se trouve  par rapport à nous devant une source lumineuse brillante, la lumière est courbée  en passant autour d'elle et peut atteindre la Terre par différentes routes, fournissant deux, voire quatre images de la source derrière

 

En 1964, l'astrophysicien norvégien Sjur Refsdad eu un moment «a-ha»: lorsque la galaxie lenticulaire est un peu excentrée, une route est plus longue que l'autre. Cela signifie que la lumière prend plus de temps sur ce chemin. Ainsi, lorsqu'il y a une variation de la luminosité du quasar, ce blip sera visible dans une image  arrivant avant l'autre. La différence pourrait être des jours, voire des semaines ou des mois.

Cette différence de synchronisation, a montré Refsdal, peut également être utilisée pour déterminer les distances par rapport au quasar et à l'objectif. En les comparant avec le redshift des quasars, vous obtenez une mesure indépendante de la constante de Hubble  sur la même source

.https://youtu.be/8PFgmXI8g0o

Une collaboration de recherche dans le cadre du projet HoliCOW a utilisé six de ces lentilles pour réduire la constante de Hubble à environ 73. Cependant, il subsiste encore  des complications: en dehors de la différence de distance, la masse de la galaxie de premier plan exerce   elle aussi un effet de retard, en fonction de la Distribution de masse. "Vous devez modéliser cette distribution, mais il reste de nombreuses inconnues", déclare Harvey. De telles incertitudes limitent la précision de cette 3 me  technique.

Cela pourrait changer lorsqu'un nouveau télescope verra la première lumière au Chili en 2021. L'observatoire Vera Rubin est dédié à l'imagerie du ciel entier pendant certaibes périodes et devrait imager des milliers de quasars doubles, offrant une chance de  préciser  la constante de Hubble

 

Harvey dit: "Le problème est que la modélisation de toutes ces galaxies de premier plan individuellement est impossible en termes de calcul." A la place  Harvey a conçu une méthode pour calculer l'effet moyen d'une distribution complète jusqu'à 1000 lentilles.

 

«Dans ce cas, les bizarreries individuelles des lentilles gravitationnelles ne sont pas si importantes, et vous n'avez pas à faire de simulations pour toutes les lentilles. Vous devez simplement vous assurer que vous modélisez l'ensemble de la population», explique Harvey. "Et si vous voulez descendre en dessous de 2%, vous devez améliorer votre modèle en faisant de meilleures simulations. Je suppose que ce serait possible."

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Explore further

 

Astronomers measure universe expansion, get hints of 'new physics' (Update)

More information: David Harvey, A 4 percent measurement of H0 using the cumulative distribution of strong lensing time delays in doubly imaged quasars. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2020). DOI: 10.1093/mnras/staa2522

Journal information: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Provided by Leiden Institute of Physics 888888888888888888888888888888

MES COMMENTAIRES

Je me suis un peu amuse de la lecture de cet article  , que je trouve au demeurant très intéressant .Je n’ai pas encore eu me temps de voir si  le calcul d’ Harvey  lui donne une constate de HUBBLE    qui valorise celle du  CMB  plutôt que celle qui utilise les supernovae 2 A …. Sa méthode basée sur  une moyenne de 1000 lentilles galactiques  cachant les quasars  de derrière   me fait penser  au gars qui voudrait mesurer la longueur   d’une route  par  les  nombres  de carambolages qu’ on y constate  dans diverses périodes  données !

 Qu’à cela ne tienne !!!!  Il sort des sentiers battus et je l’encourage !!!!!