13/03/2015

Matière Noire et Energie Noire : de purs et simples produits de la Relativité Générale ?

La Relativité Générale a été une véritable révolution scientifique. Nous fêtons cette année le centenaire de cette grande théorie d'Albert Einstein. Cette théorie, qui a été validée des millions de fois depuis 100 ans nous a permis de voir le monde autrement, en nous montrant un Univers espace-temps modelé par la masse qu'il contient.
Aujourd'hui plus que jamais, la Relativité Générale est la théorie physique la plus fondamentale. Mais la Relativité Générale ne pourrait-elle pas aujourd'hui être à la source d'une nouvelle révolution scientifique ?  C'est ce qui pourrait peut-être arriver si l'on en croit un chercheur non professionnel français qui vient de rendre public simultanément, dans la plus grande discrétion, deux gros articles assez incroyables.


Equation du champ après linéarisation (Le Corre)
Stéphane Le Corre, c'est son nom, propose dans ses deux articles théoriques, en le démontrant très sérieusement et de manière très documentée, que l'existence d'une apparente masse manquante, que l'on a pris l'habitude d'appeler la matière noire, matière toujours totalement inconnue aujourd’hui, et l'accélération de l'expansion cosmique, que l'on attribue aujourd'hui à une énergie noire, énergie tout autant inconnue, ne seraient ni plus ni moins que des phénomènes tout à fait naturels, qui peuvent se déduire d'une propriété de la gravitation issue de la Relativité Générale.
Le point de départ du développement de Le Corre consiste à utiliser  une approximation des équations de la Relativité Générale, ce qu'on appelle une linéarisation des équations. Il s'agit d'une approximation de la Relativité Générale comme peut l'être la théorie de Newton, mais qui se trouve bien moins approximée que cette dernière. 
La linéarisation des équations de la Relativité Générale produit un fait marquant : elle fait apparaître clairement un terme gravitomagnétique, et les équations obtenues se trouvent être très semblables à celles des équations de Maxwell de l'électromagnétisme. Le champ gravitomagnétique (ou champ gravitique comme l’appelle l’auteur de ces travaux) qui apparaît dans les équations, arrive tout à fait naturellement, il n'est pas un ajout ad hoc. 

Les masses apparaissent ainsi similaires aux charges électriques de l'électromagnétisme, le champ gravitationnel agit entre les masses comme le champ électrique entre les charges et un champ gravitique apparaît lorsque des masses se meuvent dans l'espace, tout comme apparaît le champ magnétique quand des charges électriques sont en mouvement. 
Et, de la même façon que les charges électriques subissent une force dans un champ magnétique, qui va modifier leur trajectoire, les masses subissent, en plus de la force de gravitation "classique" une seconde force liée au champ gravitique
Cette linéarisation des équations de la Relativité Générale possède un domaine de validité pour les faibles vitesses et les champs gravitationnels faibles. C'est justement le cas pour le mouvement des galaxies dans leur zone externe. Stéphane Le Corre repart justement de l'origine des observations qui ont mené à l'idée de la présence d'une matière non visible dans les galaxies à la fin des années 60 (grâce notamment à Vera Rubin) : les courbes de rotation des galaxies. 
Courbes de rotation de galaxies spirales (vitesse de rotation en fonction de la distance du centre galactique)   (Sofue & Rubin, 2001)
Il montre à partir d'un panel de courbes de rotations de différentes galaxies que la prise en compte du champ gravitique permet d'expliquer complètement la forme des courbes de rotation à longue distance, sans avoir besoin de supposer la présence d’une matière noire additionnelle. Le champ gravitique peut d'ailleurs se décomposer en une contribution interne aux galaxies et une composante externe. La composante interne décroit très vite avec la distance du centre galactique. Ne reste au-delà de 50 000 années-lumière du centre des galaxies que la composante externe : un champ gravitique faible et constant qui serait le champ gravitique de l'amas dans lequel se trouve la galaxie en question. Ce serait ainsi selon Le Corre cette composante qui serait la principale responsable de la forme anormale des courbes de rotation des galaxies, qui nous a incités à penser à la présence de matière supplémentaire non visible. La seule hypothèse que fait Stéphane Le Corre est ici que les galaxies doivent se trouver au sein d'amas de galaxies, or c'est ce qui est observé dans la très grande majorité des cas. Il n'existe pas ou très peu de galaxies isolées.
La similitude des équations développées par Stéphane Le Corre entre gravitation et électromagnétisme est frappante, et revêt une élégance certaine. Le titre de l'article n'en est pas moins raffiné : Dark Matter, a new proof of the predictive power of General Relativity (la "matière noire", une nouvelle preuve du pouvoir prédictif de la Relativité Générale).
Et l’existence d’un champ gravitique à des conséquences qui vont au-delà de la distribution des vitesses des étoiles au sein des galaxies : il induit également une certaine répartition des galaxies satellites autour des grosses galaxies, qui devraient se distribuer en un vaste disque. Or il existe déjà des indices observationnels de telles répartitions de galaxies satellites, par exemple autour de la galaxie d’Andromède

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Concernant l'explication de l'accélération de l'expansion, que Stéphane Le Corre développe dans son second article au titre très proche du premier, où c'est l'énergie noire qui apporte une nouvelle preuve de la puissance prédictive de la théorie einsteinienne, une hypothèse un peu plus spéculative est faite pour soutenir la démonstration, toujours fondée sur les effets du champ gravitique. Mais cette fois c'est l'antimatière qui joue un rôle particulier, car l'hypothèse faite est que l'antimatière possède une masse gravitationnelle négative et qu'il existe alors une interaction répulsive entre matière et antimatière (la masse inertielle, elle, reste toujours positive). Il faut préciser tout de suite que la masse gravitationnelle est ce qui produit le champ gravitationnel et la masse inertielle ce qui subit le champ gravitationnel. Le parallèle avec l'électromagnétisme est d'ailleurs sous-jacent, où les charges électriques existent avec les deux signes. En considérant l'existence possible de masses négatives, l'expression du terme incluant le champ gravitique dans les équations relativistes devient négative et peut être assimilé au terme L de constante cosmologique produisant une accélération de l'expansion. 

En fait, l'introduction d'une masse gravitationnelle négative pour les antiparticules en plus de l'existence d'un champ gravitomagnétique permet de fournir une solution non seulement à l'accélération de l'expansion, mais aussi au problème de l'absence d'antimatière, tout en préservant l'existence d'une phase inflationnaire dans l'Univers primordial. L'idée de Le Corre est que, du fait de la répulsion gravitationnelle inhérente entre particules et antiparticules, ces dernières ont subi une ségrégation très tôt dans l'histoire de l'Univers, créant de fait des "univers" séparés, les uns faits de matière et les autres d'antimatière. Notre univers de matière serait ainsi entouré de plusieurs univers d'antimatière, à la manière d'un réseau d'atomes. Or chaque univers avec sa masse propre produit un champ gravitationnel, ainsi qu'un champ gravitique constant non négligeable, qui bien sûr va agir sur les univers voisins (c'est la seconde hypothèse de cette théorie)... Notre univers de matière aurait alors pour plus proches voisins des univers d'antimatière.
Schéma de la distribution d'"unvivers" de matière et d'antimatière qui agissent
les uns sur les autres, telle que proposée par l'auteur.
Le Corre fait les calculs au premier ordre en considérant 8 univers d'antimatière entourant notre univers, avec chacun une densité strictement opposée à la densité de notre univers. Et ce qu'il trouve est troublant.  Il calcule quelle devrait être la vitesse d'expansion à la frontière entre univers voisins à partir de la valeur du paramètre WL mesuré par le satellite Planck (et qui vaut 0,7), associé à la constante cosmologique (qui est directement associée au champ gravitique dans la solution de Le Corre). La vitesse obtenue vaut 0,5 c, ce qui est tout à fait cohérent avec les observations aux plus grandes échelles.
En outre, à partir de ces mêmes calculs et avec cette valeur de vitesse, Stéphane Le Corre peut donner une valeur numérique à la valeur du terme de constante cosmologique L, il obtient : 1,4 10-52 m-2, toujours avec 8 univers d'antimatière voisins. Cette valeur de L est tout à fait dans l'ordre de grandeur de ce qui est observé aujourd'hui (10-52 m-2)...

L'hypothèse essentielle de toute cette démonstration est l'existence d'une masse gravitationnelle pouvant être négative, associée à une masse inertielle devant toujours être positive. Le Corre démontre comment une telle masse négative est tout à fait cohérente, à la fois dans la gravitation Newtonienne et dans la Relativité Générale. Ces théories le permettent. Stéphane Le Corre fait à nouveau la correspondance entre électromagnétisme et Relativité Générale Linéarisée pour montrer qu'à la conjugaison des charges entre particules et antiparticules est naturellement associée une conjugaison des masses. Ce point est la clé de voûte de la solution proposée, et il se trouve que c'est un phénomène testable expérimentalement. Il existe d'ailleurs déjà plusieurs expériences, notamment au CERN qui tentent de déterminer si des atomes d'antihydrogène sont attirés ou repoussés dans un champ gravitationnel de matière ordinaire (expériences AEgIS, GBAR ou ALPHA par exemple, qui n'ont pas encore des résultats suffisamment précis pour trancher dans une sens ou dans l'autre).
La conséquence du fait que les particules auraient forcément une masse gravitationnelle opposée à celle de leur antiparticule est qu'aucune particule ne pourrait être identique à son antiparticuleles particules de Majorana n'existeraient tout simplement pas, alors que c'était envisagé pour les neutrinos, qui n'ont pas de charge électrique mais une toute petite masse. Or il existe des expériences qui tentent de mettre en évidence l'existence de tels neutrinos de Majorana (expériences GERDA, NEMO ou MAJORANA par exemple). L'absence de résultats positifs pour ces expériences conforterait alors la solution proposée par le chercheur français. 

Pour résumer, Stéphane Le Corre parvient à expliquer le comportement attribué à la matière noire et à l'énergie noire, uniquement par une propriété cachée de la gravitation qui existe en Relativité Générale : la présence d'un champ gravitique, très similaire au champ magnétique en électromagnétisme, et qui produit une force par le mouvement des masses dans l’espace-temps. Ce champ agirait à l'échelle des amas de galaxie pour la matière noire, et à l'échelle de l'Univers concernant  l'énergie noire. La grande force de cette théorie est qu’elle n’introduit que très peu d'hypothèses. L’hypothèse la plus forte est l'existence d'une masse négative pour l'antimatière. Et la bonne nouvelle est que cette théorie est à la fois prédictive et testable.

Ces deux articles publiés en pré-print de manière assez confidentielle sur le site des archives ouvertes du CNRS méritent vraiment de s'y attarder, tant les solutions proposées sont séduisantes et rendent à nouveau à la Relativité Générale toute sa grandeur, peut-être même en font la théorie ultime qui pourrait bien nous réserver encore des surprises en résolvant naturellement les plus grandes énigmes cosmologiques actuelles…


Références :
Stéphane Le Corre. Dark matter, a new proof of the predictive power of general relativity. 2015. <hal-01108544v3>

Stéphane Le Corre. Dark energy, a new proof of the predictive power of general relativity. 2015. <ensl-01122689>

135 commentaires :

Jean-Patrick Pommier a dit…

Cette approche est-elle différente de celle proposée dans l'article suivant?

http://www.jp-petit.org/science/JANUS_COSMOLOGICAL_MODEL/Astr_Sp_Sc.pdf

Dr Eric SIMON a dit…

Oui, on est pas du tout dans la même optique; l'article que vous mentionnez ressemble à un charabia incompréhensible...

David a dit…

J'ai un peu la flemme de lire en entier les papiers que tu cites, mais ça me semble avoir tous les signes du truc pipo !

Déjà quand je lis dans la section 2.1 du papier sur "Dark matter" que GK=c^2 et que donc K^-1 est très petit devant G, je rigole.
En général quand on dit qu'une quantité est plus petite qu'une autre, il faut qu'elles soient de dimensions identiques ! Sinon je peux dire que l'âge de l'Univers (en trilliards d'années) est très petit devant la taille du proton (en attomètres)

blackhole a dit…

Bonjour,
merci pour cet article fort intéressant.
Ce n'est pas la première fois que certains chercheurs proposent une lecture différente des équations de la RG et découvrent que l'on peut se passer de matière et énergie noire.
Malheureusement, dans tous les cas ceci reste lettre morte, les "instances" supérieures ferment la porte à tous les "hérétiques".

Dr Eric SIMON a dit…

Sauf qu'il n'existe pas d'"instances supérieures"... Ne voyez pas du complot partout! Il existe des articles mille fois plus délirants que ceux-ci (qui ne le sont pas) et qui parviennent quand-même à être publiés dans des revues à comité de lecture...

blackhole a dit…

je ne vois pas le complot partout.
Par contre, concernant les "instances" supérieures je vous laisse prendre connaissance de cette lettre ouverte, signée par quelques scientifiques reconnus :
http://homepages.xnet.co.nz/~hardy/cosmologystatement.html
Même s'il s'agit d'un autre domaine, les conclusions montrent que OUI on ne permet pas aujourd'hui aux physiciens de poursuivre leur recherche s'ils ne sont pas "dans la ligne du parti " !
Le domaine de la recherche n'est pas aussi "rose" qu'il n'y parait...



Dr Eric SIMON a dit…

Merci pour ce lien, qui montre les problèmes de paradigme en cosmologie, où un modèle cosmologique est devenu si standard que les alternatives sont dénigrées via l'absence de financements. Car le problème concerne surtout le financement de la recherche. Mais heureusement peut-être, la physique théorique (ou la cosmologie théorique) est bien moins coûteuse que sa contrepartie observationnelle, ce qui devrait laisser de la place pour l'émergence de théories nouvelles. Les données observationnelles sont ce qu'elles sont, elles sont indépendantes du modèle cosmologique; C'est leur interprétation ensuite qui est modèle-dépendant.
Le problème que montre cette lettre ouverte concerne à mon avis le mode financement de la recherche (en général) qui se globalise, et qui est de mise maintenant en France : le financement sur projets avec un comité de sélection qui décide de financer ou pas tel ou tel projet de recherche. Il ne s'agit pas d'"instances", mais dans le cas de la cosmologie, comme un modèle est devenu standard, les tenants d'alternatives sont très minoritaires et donc minoritaires aussi dans les comités qui sélectionnent les projets à financer. Ne nous trompons pas, tout serait bien différent si chaque chercheur était financé systématiquement pour faire son travail sans avoir à passer des semaines à monter des dossiers de financement en devant argumenter sur le bien-fondé de ce qu'il propose de chercher... et de se voir rejeté au final. Ce n'est pas le domaine de la recherche qui n'est pas rose, mais plutôt la politique de la recherche qui est menée.

Anonyme a dit…

N'étant pas physicien, je trouve néanmoins que cette explication est nettement moins abracadabrantesques que tout ce que j'ai pu lire jusque là sur le sujet.
Par contre dans cette histoire le fameux Boson on en fait quoi ?

Dr Eric SIMON a dit…

si vous parlez du boson de Higgs, et bien tout va bien pour lui ;-)

Anonyme a dit…

Je n'est que des connaissances limitées en physique mais il me semble que la RG est très bien connue. Je ne comprends donc pas comment il est possible que des générations de chercheurs aient besoin de fabriquer la matière et l'énergie noires pour expliquer des phénomènes que les équations de la RG expliquent... Est ce que cela veut dire que jusqu'à maintenant les chercheurs faisaient des approximations qui ne seraient pas valident dans ce cas? Comment expliquer que personne n'ait vu cela avant?

Anonyme a dit…

La partie théorique exposée ici (dark matter) n'est qu'une redite de la démontration de l'effet Thirring-Lense (rien de nouveau puisque la prédiction date des années 1930).

Stéphane Le Corre a dit…

En effet, comme indiqué, ce paragraphe est un rappel. Je mentionne d'ailleurs cet effet au paragraphe 7.
L'hypothèse n'est pas l'existence de ce champ gravitique (qui s'il n'existait pas contredirait la relativité générale) mais qu'une structure au-delà des galaxies génère un champ à grande échelle.
Je mentionne la valeur qu'elle devrait avoir et propose un certain nombre de conséquences qui peuvent valider ou invalider cette hypothèse.
C'est en fait en cherchant à obtenir une contradiction qui permette de rejeter cette hypothèse que j'en suis arrivé au contraire à trouver l'étonnante "stabilité" de cette hypothèse.
Et il est, je trouve, assez incroyable que cette même procédure puisse aussi expliquer l'énergie noire en fournissant un tres bon ordre de grandeur de la constante cosmologique.
Pour rappel le calcul theorique (dans l'hypothese que cette energie noire est l'energie du vide) donne une valeur differente à un facteur 10^120
(je ne sais même pas si ce nombre porte un nom ? MegaGigaPifoScientaine? ;) ).

Anonyme a dit…

Merci beaucoup pour cette réponse. J'avais bien compris le raisonnement suivi. J'ai également intégralement lu le document concernant l'explication de l'énergie sombre. Je reste à la fois admiratif et dubitatif. Cette hypothèse de masse gravitationnelle négative reste difficile à avaler mais je pense que les futurs tests qui seront réalisés avec des échantillons d'antimatière apporteront le verdict. Bonne chance dans la promotion de votre théorie.

Flavien Beaudoin a dit…

Bonjour,
Cela va t-il aider à rendre compatible mécanique quantique et RG ?

Dr Eric SIMON a dit…

Le modèle développé ici ne traite pas du tout de la quantification de la gravitation. Disons qu'il laisse la difficulté du mariage physique quantique-gravitation au même niveau qu'il est aujourd'hui.

Simon M a dit…

Serait-ce la la naissance de la plus grande théorie physique du 21ème siècle ...?
NEwton-Einstein-Le corre ?

Personnellement je n'ai jamais cru aux conceptes de matière noire et énergie noire.
Une petite question: est ce que cette théorie apporte un nouveau regard sur le refroidissement ne notre univers de matière et donc sa "mort" programmée ?
Est ce qu.elle pourrait prédire un cycle bigbang/ big crunch?

sixenligne atmo a dit…

J'ai toujours eu du mal avec l'énergie noire et la matière noire mais là je suis scotché, ça marche, ça tient la route, c'est testable, bref y a plus qu'à, comme on dit^^
Je suis impatient de voir les résultats des expériences aegis, alpha et autres.

Anonyme a dit…

Je reviens sur l'interprétation proposée dans ces deux documents (J'y ai réfléchi longuement) pour m'étonner et émettre les plus grands doutes sur sa plausibilité. En effet, l'effet Thirring Lense prédit dès 1918 n'a pu être vérifié expérimentalement qu'en 2004 après que cette aventure humaine ait connu bien des déboires. Je ne suis pas un professionnel mais il me semble que cet effet est infinitésimal (D'où la difficulté à le mesurer). Comment se fait-il alors qu'un effet si infime puisse avoir des effets aussi gigantesques (la densité de matière sombre représenterait 25% de la densité totale de l'univers...) Par ailleurs cet effet s'interprète comme une déformation de la métrique. Comment est-il possible de traduire cette déformation en terme de "masse équivalente?"

Stéphane Le Corre a dit…

C'est une excellente remarque. Essayons un calcul tres simplifié pour comprendre ce qui se passe. Comparons l'effet du champ de gravité dans notre champ terrestre avec notre terme gravitique expliquant la matière noire.
Classiquement on a F=ma=mg pour la gravité soit l'accélération a=g et F=ma=4mkv soit l'accélération a=4kv pour le champ gravitique.
Notre composante expliquant la matière noire est de l'ordre de k=10^(-16.5).
Pour simplifier prenons v constant et les vecteurs dirigés pour obtenir les effets max.
L'effet d'accélération du champ terrestre est alors de a=g=GM/r^2 pendant que celui gravitique est de a=4kv=10^(-16.5)v.
Si l'on considère un objet en rotation à l'équilibre ( se maintenant à la même distance), l'accélération est a=v^2/r.
On a alors v^2=g.r=GM/r et v^2=4kv.r=10^(-16.5)vr
soit v=(GM/r)^(1/2) pour la gravité et v=10^(-16.5)r pour l'effet gravitique (force couplée avec la vitesse).
La vitesse d'équilibre en altitude (r=7000km) est v=10^4m/s, la correction due au champ gravitique de la matière noire est alors v=10^(-10)m/s.
Comme vous le dites l'effet est tres faible. Mais, comme on peut le voir dans ce calcul, la vitesse est proportionelle au rayon de l'orbite (comme dans un champ magnetique).
Les rayons mis en jeu dans une galaxie sont énormes ce qui compense la petitesse du terme gravitique. Cela est l'explication "statique" à l'équilibre.
Mais la question est alors comment ces objets se sont positionnés sur ces orbites. On peut imaginer une procédure de filtrage des vitesses avec le temps.
Si la matière a un rayon trop faible, avec le temps elle sera "attrapée" dans le champ gravitique de la galaxie. Inversement avec le temps elle s'en détachera.
A terme il ne reste que la matière à l'équilibre avec les vitesses et rayons adéquates pour l'équilibre.
Quant à l'interprétation sous forme de matière, on peut le voir par cette factorisation:
ma=m(g+4kv)=m(1+4kv/g)g=Mg. On peut (à tort) l'interpréter comme une correction de la masse.

Stéphane Le Corre a dit…

Sur la négativité de la masse gravitationnelle qui apparait dure à avaler (même à priori chez les chercheurs), je voudrais faire une remarque! D'un certain point de vue théorique, elle est au contraire l'hypothèse la plus naturelle.
En effet, prenez les équations de Maxwell. Elles correspondent à une interaction répulsive entre charges de même signe et attractive entre charges de signes différents.
Changez maintenant le signe de la permittivité (epsilon_0) et de la perméabilité (mu_0). Ces nouvelles équations correspondent alors à une interaction attractive entre charges de même signe et répulsive entre charges de signes différents.
Or par ce changement de signe vous venez d'obtenir dans le principe (aux constantes dimensionnées près) les équations d'Einstein linéarisées.
Autrement dit la charge négative (c'est à dire la masse négative dans le contexte gravitationnel) n'a aucune raison (d'un point de vue théorique) d'être interdite.
Pour justifier l'absence de la négativité de la charge (dans le contexte Maxwellien ou einsteinien linéarisé) il faut donc nécessairement ajouter de manière "ad hoc" une nouvelle hypothèse/condition.
En électromagnétisme, cette hypothèse n'existe pas. Il y a donc tout lieu de penser que pour la gravitation il en va de même.
Le rasoir d'Ockham, si chère à la science, devrait donc rendre l'hypothèse de la masse négative naturelle et son absence comme dure à avaler!
Notons que le principe d'équivalence des masses pourrait jouer en quelque sorte ce rôle d'hypothèse "ad hoc" (il s'agit d'ailleurs d'un principe purement expérimentale, un peu comme la matière noire non baryonique).
Or je montre dans l'article sur l'énergie noire qu'avec la masse négative, ce pseudo principe d'équivalence peut s'expliquer. Il en est une conséquence logique (phase de séparation et d'inflation).
En conclusion, on a soit une interdiction de masse négative qui nécessite une hypothèse "ad hoc" surabondante, soit l'existence naturelle de masse négative et à la clé un principe d'équivalence des masses qui perdrait son statut de principe et deviendrait une conséquence des équations.
J'ai peut-être tort de faire trop confiance à cette logique, mais personnellement, je serais très étonné que l'interaction gravitationnelle entre matière et antimatière ne soit pas répulsive...

Dr Eric SIMON a dit…

Merci beaucoup pour ces précisions qui sont très claires.
Au sujet de l'antimatière à masse négative, je trouve aussi qu'il existe une certaine élégance à ce concept (je dois beaucoup aimer la symétrie). J'avais évoqué en 2012 le travail de Aurélien Benoit-Levy et Gabriel Chardin sur le modèle de Dirac-Milne qui justement est fondé sur ce même concept (à lire ici : http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2012/02/symetrie-matiereanti-matiere-et-masse.html)

Flavien Beaudoin a dit…

Est t-il impossible d'appliquer la quantification perturbative au champs gravitique comme cela a été fait au champs électromagnétique ?

Simon M a dit…

En résumé il suffit juste de démontrer la répulsion entre matière et antimatière et la théorie est validée ?

Il me semble avoir vu qu'on avait déjà réussi à faire se rencontrer matière et antimatière. On arrive juste pas a mesurer la force qui interagit vu la faible quantité/durée de vie d'antimatière qu'on arrive à produire ?

A la lecture de ces théorie on devrait mettre le paquet sur ces expériences et arrêter de chercher des neutrinos !!

Marcellus Wallace a dit…

Bonjour,
Je ne suis pas physicien, mais la notion de "masse répulsive" me choque : cela ne viole-t-il pas le principe de conservation de l'énergie ?
Parlons simplement d'une désintégration béta plus : le positron devrait se retrouver avec une énergie potentielle apparaissant subitement dues au champ de gravités de la Terre et du Soleil, non ?
Pareille pour le rayonnement de Hawking : si les antiparticules sont repoussées par la gravitation, cela voudrait dire que seules les antiparticules seraient "produites" par un trou noir, qui plus est à des vitesses relativistes. Ne devrait-on pas observer ces phénomènes facilement ?
Merci.

Dr Eric SIMON a dit…

@Simon M La difficulté des expériences de test de la gravitation sur de l'antimatière vient du fait que la force électromagnétique est plus forte que la gravitation de plusieurs ordres de grandeurs. On ne peut donc pas travailler avec des particules seules, qui sont chargées, car on ne voit sur elles pratiquement que la force électromagnétique. Il faut donc des "particules" insensibles aux champ électrique et magnétique (ça exclut le neutron, pourtant neutre, mais qui a un moment magnétique). C'est donc sur de l'anti-hydrogène que les physiciens travaillent, et travaillent dur!
Effectivement, c'est assez complexe de produire un atome fait d'un antiproton et d'un positron, les quantités sont extrêmement faibles. Mais la méthode de mesure est elle-aussi pas simple. Je vous renvoie vers le lien que je met dans le texte du billet au sujet de ces différentes expériences.
Quand vous dites "arreter de chercher le s neutrinos", je pense que vous vouliez dire "neutralinos", les WIMPs, le candidat favori de la matière noire. Il est bien évidemment hors de question d'arrêter de chercher, au contraire, il faut multiplier les recherches parallèles, jusqu'à ce que la bonne se revèle, et ensuite mettre le paquet sur celle qui a trouvé un signe non équivoque pour tout savoir...

Dr Eric SIMON a dit…

@Marcellus Wallace L'effet de la répulsivité de l'antimatière dans un champ gravitationnel de matière serait très intéressant à voir dans le cadre du rayonnement de Hawkng, en effet. Mais les paires particules-antiparticules virtuelles, produites sur l'horizon du trou noir et dont l'une tombe dans le trou tandis que l'autre s'en éloigne, ce qui produit le rayonnement de Hawking, sont principalement des photons...

Anonyme a dit…

Bonjour,

Lors de la publication sur le site du CNRS les articles ont ils subi l'exigence d'un comité de lecture ?

Anonyme a dit…

bonjour c'est en hommage à Albert Einstein qu'il n'a pas publié dans des revues plus prestigieuses?
(il me semble qu'Einstein avait publié dans une revue confidentielle)
Merci en tout cas de nous faire vivre cette aventure et bravo à vous deux même si au final ça se révélait erroné .

Ce blog est magnifique merci encore

Dr Eric SIMON a dit…

Ces articles ont été déposés sur le site de préprints des archives ouvertes HAL, ce qui s'apparente au site plus connu arXiv.org. Il n'y a pas de comité de lecture dans ce cas. Souvent les chercheurs déposent leur publication avant de soumettre à une revue à comité de lecture. Ici, s'agissant d'un chercheur "amateur", sans affiliation de labo, on peut penser que c'est d'autant plus difficile de se faire publier dans une revue à comité de lecture.

Dr Eric SIMON a dit…

Merci pour vos encouragements !

JR a dit…

Ai-je bien compris que la théorie expliquerait aussi la précocité de trous noirs massifs au centre des galaxies?

Stéphane Le Corre a dit…

Bonjour,
@JR. Attention, si vous faites référence au paragraphe 7, il faut le voir comme une discussion ouverte et sans justification. Je me garderais donc bien de conclure comme vous le faite. Je propose "naïvement" des pistes pour tester mon hypothèse sans les développer. Elles pourraient très bien s'avérer sans intérêts.
Les 3 derniers paragraphes (7, 8 et 9) forment une discussion/conclusion (peut-être maladroite de ma part?). Pour ma défense, je tiens à vous préciser que je n'ai eu aucune aide de professionnel ni sur la forme ni sur le fond! Ce qui peut expliquer certaines maladresses pour un article qui se veut scientifique.
Le cœur des propositions justifiées se termine au paragraphe 6.

Stéphane Le Corre a dit…

Quelques nouvelles extrêmement encourageantes:
Pour rappel mon explication de la matière noire prévoit 3 conséquences, qui si elles n'étaient pas vérifiées, rendrait ma solution difficilement tenable.
1er) Les galaxies satellites doivent se trouver sur des plans (perpendiculaire au k0)
2eme) Ces plans pour des galaxies proches doivent être très proches en orientation.
3eme) Le k0 qui aligne ces galaxies satellites devrait provenir du cluster de galaxies.
Or une nouvelle publication (3 semaines seulement après ma publication!!) ["Two planes of satellites in the Centaurus A group" (http://arxiv.org/pdf/1503.05599v1.pdf)] annonce avoir découvert que les galaxies satellites dans le groupe Centaurus A se distribuent :
selon deux plans (1ere prédiction)
que ces deux plans sont très proche en orientation (2eme prédiction)
et qu'ils sont alignés sur l'équateur du super amas (3eme prédiction).
Ils précisent qu'il est fort improbable que cette situation soit due au hasard. Autrement dit il y a de très grande chance que cette situation soit très générale!
Merci à Dr Eric Simon qui m'a fait suivre cet article.
N'hésitez pas à donner votre avis sur ces observations. J'ai vraiment l'impression qu'on peut de plus en plus croire en cette solution.

Dr Eric SIMON a dit…

Merci pour ces précisions Stéphane. Effectivement, lorsque j'ai découvert cet article sur Centaurus A il y a quelques jours, j'ai immédiatement pensé à cette prédiction du champ gravitique.
Pour être complet, on peut ajouter que les auteur de ce papier (accepté dans Astrophysical Journal Letters) tentent une explication à ces plans de galaxies, par des effets dynamiques entre les grandes structures de superamas (Local Void, Local Sheet, ...) et l'article se conclue par " The two-tiered alignment is unlikely to have arisen by chance.", mais nous en reparlerons très bientôt...

Thomas a dit…

Bonjour Stéphane: bien que vous précisiez que le paragraphe 7 du 1er article ne soit pas aussi justifié que les paragraphes précédents, je souhaitais juste comprendre pourquoi il est dit dans cette partie que le champ gravitique générait une force centrifuge près du centre de la galaxie, alors qu'il exerce une force centripète lorsque l'on est assez loin du centre de la galaxie? Merci d'avance

Stéphane Le Corre a dit…

Bonjour Thomas je viens de relire ce paragraphe et je vous donne totalement raison. Je vais retirer cette partie qui est effectivement clairement en contradiction. Je vais redéposer une version dans quelques jours dans laquelle j'ai précisé quelques petites choses, j'en profiterai pour le retirer. Merci pour cette très bonne analyse. Par contre j'espère que cela ne ternira pas votre jugement sur le reste du document. Il n'est pas impossible qu'il puisse rester des erreurs (j'en ai corrigé beaucoup avant d'obtenir la démonstration telle qu'elle est!, preuve peut-être qu'elle n'est pas si évidente contrairement à ce qu'une première lecture pourrait laisser penser, tout ne coulait pas de source?) mais j'ose espérer que si c'est le cas elle ne remettrons pas en cause toute la logique. Les dernières observations me rassure quant à la pérennité de la solution proposée. D'ailleurs, ils tentent une explication à postériori car la théorie ne le prévoyait pas. Etonnamment, la solution que je propose ne laissait pas le choix et imposait leurs observations!?

Thomas a dit…

Merci pour votre réponse. N'étant pas un spécialiste du domaine mais seulement un passionné, je ne peux qu'espérer que vos travaux ne soient pas ignorés par les "professionnels", surtout au vu des prédictions falsifiables qui en découlent. Cela me fait d'ailleurs penser aux travaux novateurs de l'astrophysicien Laurent Nottale sur la relativité d'échelle, ayant été en bonne partie ignorés par la communauté internationale alors que plusieurs prédictions de sa théorie seraient vérifiées, comme l'emplacement de l'orbite des planètes dans le système solaire (peut-être un futur article là-dessus Dr Simon?). En tout cas je souhaite autant féliciter vous-même que Dr Eric Simon pour nous faire vivre cette aventure.

Dr Eric SIMON a dit…

je ne suis pas extrêmement passionné par les fractales, mais qui sait...

explo-franck a dit…

Cet article a généré beaucoup de commentaires et différentes questions avec des réponses qui m'ont semblé franches et honnêtes de son auteur. ça serait intéressant de pouvoir suivre sur ce blog l'évolution de cette théorie dans les années qui vont suivre. Est-ce qu'il y aura des ralliements à cette théorie ou au contraire une communauté qui va s'y opposer. J'ai envie de dire peu importe que la théorie soit juste ou non, son parcours au sein de la communauté scientifique me semble intéressant à relater.

Dr Eric SIMON a dit…

Je suis tout à fait d'accord. Etant en contact avec l'auteur, le suivi en sera facilité je pense...

Anonyme a dit…

Bonjour,

J'ai relayé avec d'autres cet article sur Futura Sciences car je pense que la publication de Stéphane Le Corre doit avoir le maximum de visibilité :
http://forums.futura-sciences.com/astronomie-astrophysique/687088-matiere-noire-energie-noire-cest-passe.html#post5172695

Si vous y voyez un inconvenient je demanderais à le retirer, j'espere susciter le maximum de reactions et de questions pour aider Stephane Le Corre comme Thomas par exemple.

Cordialement

Dr Eric SIMON a dit…

Pas de problème, tant que vous ne faites pas un copier-coller de mon contenu ;-)

Serge Brunier a dit…

Article et discussion passionnants... Mais je ne comprends pas comment cette théorie pourrait rendre compte de la distribution de matière noire dans les amas, visible presque directement via les mirages gravitationnels qu'elle dessine. Par ailleurs, un double amas de galaxies (je n'ai pas son nom sous la main, là) montre clairement comment la matière noire est distribuée, cela semble totalement incompatible avec toute hypothèse de "gravitation modifiée"...

Thierry Periat a dit…

J'ai du coup une question qui me brûle les lèvres. Comment peut-on publier un document sur HAL archives ouvertes en étant chercheur indépendant mais affilié à aucun laboratoire? Je suis dans ce cas là et donc la réponse m'intéresse au plus haut point. Merci pour tout retour sur le sujet.

Pascal a dit…

@Serge Brunier : faites-vous référence au Bullet Cluster ? Il est souvent considéré comme l'argument observationnel le plus clair en faveur de la matière noire stricto sensu ; Milgrom le nie (https://www.astro.umd.edu/~ssm/mond/moti_bullet.html) mais ses arguments ne me paraissent pas très convaincants, il doit rajouter de la matière non lumineuse, mais si elle était baryonique elle n'aurait pas la répartition observée ; je serais curieux de savoir ce qu'en pense Stéphane Le Corre

martin olivier a dit…

Merci et bravo pour ce blog et vos podcasts ! J'ai une question non scientifique : qu'elle est l'auteur du jolie morceau de guitare que vous utilisez dans vos génériques ?
Olivier (toulouse)

Dr Eric SIMON a dit…

@martin olivier Merci pour cette question, elle me donne l'occasion de citer les références de ce morceau, qui est un morceau dont les droits ont été libérés par les auteurs.
Il s'agit d'un groupe nommé general fuzz, le titre s'appelle The Jam. J'en utilise que l'intro.

Serge Brunier a dit…

Merci Pascal : le Bullet cluster, effectivement, considéré comme un "smoking gun" pour toute théorie alternative à la matière noire... J'attend aussi avec impatience le retour de Stéphane.

Dr Eric SIMON a dit…

Pour répondre à Serge Brunier, je rappellerai que la cartographie de la distribution de matière noire dans les amas repose sur les effets de lentille gravitationnelle. Ces mesures de lentille gravitationnelle ne fournissent rien d'autre qu'une cartographie de la courbure locale de l'espace-temps. Le champ gravitique décrit ici correspond en quelque sorte (si j'ai bien compris) à une courbure supplémentaire qui vient s'ajouter à celle correspondant au champs gravitationnel "classique". En somme la cartographie du lensing donne une cartographie des champs gravitationnels, qu'on attribue aujourd'hui à la masse seule avec l'interaction connue.
Mais si il existe une autre composante dans ce champ total, qui est produite indirectement par la même masse, la courbure devient différente mais la quantité de masse reste identique.

Serge Brunier a dit…

Eric Simon, Pascal, Stéphane, oui je pense à l'amas du Boulet, 1E 0657-56, que les théories de gravité modifiée ne peuvent expliquer. Dans ce cas de collision, la matière noire apparait clairement, elle ne semble pas être une dérivée de la gravitation... C'est pour les cosmologistes, un "smoking gun"...

Anonyme a dit…

Bonsoir,
J'ai pris connaissance de votre blog et des publications de S. Le Corre grâce à la discussion qu'un autre Anonyme (ici) a ouverte sur le forum FS, et qui n'a malheureusement pas suscité jusqu'à présent de réaction des contributeurs chevronnés de ce forum. L'idée me semble intéressante, et bien étayée dans ces publications, mais je ne suis pas spécialiste (et mon avis est certainement faussé par mon peu d'attirance pour l'hypothèse de la matière noire et de sa distribution "ad'hoc"). Raison pour laquelle j'ai essayé de relancer la discussion sur le forum FS, en espérant que certains membres de la communauté, dont j'apprécie habituellement les interventions, finiront par s'y intéresser et apporter leurs points de vue.
Cordialement,
Yves

Stéphane Le Corre a dit…

@Serge et @Pascal. Effectivement, comme le dit Eric, ce qui est mesurée est la courbure. Et à partir de la seule masse ordinaire, on n'arrive pas à obtenir la courbure mesurée.
Le complément de courbure est alors attribué à cette autre masse noire. Dans la solution que je propose cette courbure manquante est attribuée à ce champ gravitique.
L'objet du paragraphe 6.3 est de montrer que ce champ gravitique courbe aussi l'espace et qu'il serait même à priori la composante principale de la courbure à l'échelle des galaxies.
Je rappelle que cette composante de champ gravitique n'est pas une composante de gravitation modifiée, elle existe bien dans la relativité générale habituelle!!
Par contre je laisse le soin aux spécialistes de vérifier le calcul sur le Bullet Cluster. Mais je crois que ce serait un très bon cas d'étude. Malheureusement, je ne travaille pas dans le domaine de la recherche (à ma grande tristesse) et je n'ai que mon crayon, mon papier et peu de temps libre pour mener un tel calcul. De plus, je suis certain qu'un calcul trop simple ne convaincrait pas les spécialistes.
Pourtant, il est vrai qu'elle permettrait au "mieux" d'écarter la solution "champ gravitique" (en cas d'échec), mais cela ne permettrait tout de même pas de dissocier la solution "matière noire" ou "champ gravitique" (en cas de succes).
Personnellement, je crois que le point crucial est l'étude des galaxies satellites et de leurs plans de rotation qui, si elle se confirme dans la grande majorité des cas, devrait mettre la matière noire en grande difficulté.

@Thierry Periat. Je n'ai rien fait de spéciale pour pouvoir déposer mon papier sur HAL. Par contre, il vérifie au moins que le papier soit un article scientifique dans sa forme (références,...). Deux versions antérieures avaient été refusées.

Sinon merci à tous pour vos encouragements et j'espère que l'honnêteté de mes réponses n'affaiblit pas mon propos.

explo-franck a dit…

J'ai récemment suivi la série de conférence au collège de France de Françoise Combes :

http://www.college-de-france.fr/site/francoise-combes/inaugural-lecture-2014-12-18-18h00.htm

Cette personne m'a semblé particulièrement en pointe sur le sujet et très rigoureuse (au passage je recommande vraiment cette conférence). Dans ses travaux, elle utilise notamment les courbes des galaxies spirales (voir ci-dessus). Dans la dernière conférence, elle dit aussi qu'elle attend des résultats concrets sur l’existence de la matière noire dans les prochaines années.
D'un côté, je trouve cette théorie de champ gravitique assez élégante et de l'autre, il faut bien avouer que Françoise Combes a quand même de sérieux argument à faire valoir en faveur de l'existence de la matière noire. N'ayant pas de compétences suffisantes pour juger du bien fondé de cette théorie, ça m'aurait plu d'avoir son avis à ce sujet.

Jean-Baptiste Auroux a dit…

Bonjour,

Je copie ici mon commentaire du forum Webastro, car j'aurai peut-être plus de chance d'avoir une réponse ! :)

Je vais suivre les développements à venir avec attention car la solution proposée semble élégante.

Le postulat de départ de la masse gravitationnelle négative de l'antimatière est assez déconcertant, bien que n'étant pas extravagant - a priori tout est possible !

J'ai imprimé les 2 papiers et vais tenter de lire ça rapidement, même si je ne suis pas certain de pouvoir tout suivre/comprendre...

Une chose me dérange un peu après la simple lecture du résumé d'Eric Simon et des représentations de l'auteur destinées à justifier de l'explication apportée, à savoir que notre univers serait entouré par des univers d'antimatière (des anti-univers ?).

Dans le schéma, notre univers est représenté comme fini et un espace "vide" existe entre notre univers les anti-univers.

J'imagine que l'auteur aborde ce point et qu'il ne s'agit que d'une représentation simplifiée, mais comment concilier un univers potentiellement infini avec l'inluence d'autres univers ? Cette interaction est-elle censée se propager au travers du "vide" entre les différents univers (auquel cas il ne s'agit pas réellement de "vide") ?

Dans la théorie des multivers, on envisage que les lois et les constantes physiques ne soient pas les mêmes d'un univers à l'autre... est-ce toujours possible ici si l'on envisage d'en déduire des interactions et d'en prédire les effets ?

Jean-Baptiste

Dr Eric SIMON a dit…

Mon petit schéma est bien évidemment simplifié! Ce que je comprends c'est une séparation entre zones matière et zones antimatière au sein d'un même ensemble mais qui ont chacune leur propre taux d'expansion (ces zones sont apparues ensemble dans un unique big bang). La meilleure image est peut-être celle d'une mousse pleine de bulles...

Simon Minot a dit…

J'ai écouté le podcast de 2012 sur l'antimatière que vous avez republié proposant que l'antimatière se trouverait partout là où il n'y a pas de matière ... et dont les atomes flotteraient

Peut être que c'est évident pour les spécialistes, mais les résultats de la théorie de Le Corre partant des univers d'antimatière entourant l'univers de matière, ça tombe à plat si on inclue cette antimatière DANS l'univers de matière (cf le podcast)?

Stéphane Le Corre a dit…

Bonjour, je n'aborde pas précisément ce sujet sous cet angle dans mon article. Je pars d'un mélange hétérogène de particules qui s'attirent quand ils ont le même signe, et se repoussent quand ils sont de signes différents.
J'imagine ensuite à quelles conditions est soumis un tel mélange initialement hétérogène et dont la dynamique tend à homogénéiser les contenus, avec en plus une interaction qui se propage à vitesse fini. Idéalement, il faudrait effectuer des simulations.
On peut s'attendre à une évolution fortement non linéaire (plus les masses se rassemblent selon leur signe et plus elles se repoussent entre signes différents). Dans ce genre de comportement, il apparait souvent des structures répétitives dans l'espace et invariante d'échelle sur plusieurs niveaux.
De plus, on peut noter qu'un schéma répétitif du type simplifié comme indiqué sur le schéma répond à un critère d'invariance par changement de signe des zones d'univers, symétrie que doit impérativement suivre cette solution (pavage de l'espace des masses).
Par contre il quasi certain que ce schéma doit se répéter à des échelles plus petites. Les gros univers doivent eux-mêmes se trouver entourés de plus petits proches voisins que j'ai ignorés dans un calcul que l'on pourrait considérer comme du 1er ordre.
Ainsi entre les univers on devrait retrouver à nouveau une fragmentation plus fine sur plusieurs niveaux d'échelle. Du coup la notion de frontière (qui n'est pas abordé dans mon article) devient complexe (genre fractale).
L'image d'Eric dune mousse est bonne. J'irais même un peu plus loin, cela pourrait ressembler à la mousse de champagne qui sort d'une bouteille. Cette image permet d'ajouter la notion d'inflation.
A partir de cette structure initiale, je fais ensuite des déductions pas à pas qui sont testables. Vos questions vont au-delà de mes petits pas (ce qui ne signifie pas qu'elles soient sans intérêt).
Elle dépasse le cadre de mon étude. De plus, à mon avis, il faudrait certainement partir d'une théorie quantique de la gravitation (qui reste à définir et à valider!) si l'on veut répondre à vos questions.

Stéphane Le Corre a dit…

A propos des lois et des constantes dans les autres univers. Dans mon approche, les lois sont les mêmes et les constantes à priori n'ont pas de raisons de changer.
Par contre, comme le dit très justement Eric, les effets dépendant de l'extérieur, tel que le taux d'expansion, devraient dépendre de chaque univers.
Par contre pour des Univers d'une même échelle (d’une même taille) il y a de grandes chances qu'elles soient semblables.

Stéphane Le Corre a dit…

Bonjour Simon, si vous évoquez le travail de Aurélien Benoit-Levy et Gabriel Chardin sur le modèle de Dirac-Milne(http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2012/02/symetrie-matiereanti-matiere-et-masse.html). Nous ne partons pas avec les mêmes hypothèses de base. Ils considèrent que l'antimatière est répulsive entre elle. Dans ma solution, l'antimatière s'attire entre elle tout comme la matière (exactement le même comportement qu'en électromagnétisme). A mon avis, il est plus difficile de justifier l'hypothèse de Benoit-Levy, mais c'est une option qui a le mérite d'exister. Car à ce jour, on ne peut écarter aucune option. Mais donc à priori nos solution s'exclut mutuellement.

Unknown a dit…

J'étais frustré des théories actuelles sur la matière/énergie noire. On sent que la communauté scientifique patauge. Heureusement, je suis tombé sur votre théorie Mr Stéphane Le Corre. Grâce à vous, je dois reconnaître que j'ai un moment de jouissance. Vos explications sont la lignée des plus grands. Bref, je ne vous remercierais jamais assez d'avoir redonné de l'espoir à un passionné des sciences.

Pascal a dit…

Résumons: pour la gravitation, seule certitude, la matière attire la matière ; sinon, 4 possibilités logiques, pour l'instant non contraintes par théorie ou observation :
1-l'antimatière est toujours attractive (postulat classique)
2-l'antimatière est toujours répulsive (Benoit-Levy et Chardin)
3-l'antimatière est autoattractive mais repousse la matière (S. Le Corre)
4-l'antimatière est autorepulsive mais attire la matière (non envisagé ?)
Seule la solution 3 observe véritablement la symétrie matière/antimatière, elle a pour elle l'élégance et l'économie, partant d'un état initial symétrique et expliquant naturellement un état actuel localement asymétrique. L'enfer des physiciens est hélas pavé de théories élégantes contredites par les faits...

Mohammed a dit…

Serait il possible d'avoir accès aux 2 articles en français ?

Merci

Unknown a dit…

Je viens de voir une vidéo qui reprend les calculs de linéarisation et l'analogie avec l’électromagnétisme.
Mais la conclusion est plutôt cocasse quand on a lu les 2 articles de Stéphane.
Je ne sais pas si vous la connaissez mais cela reste intéressant notamment pour l'exemple du gyroscope dans l'espace.
http://cyan1.grenet.fr/podcastmedia/intro-relativite-generale/RG_23.m4v

Unknown a dit…
Ce commentaire a été supprimé par l'auteur.
Dr Eric SIMON a dit…

Merci pour ce lien, ce cours devrais-je dire. Excellentes démonstrations! Précisons qu'il s'agit d'un cours de Master 1 donné par Richard Taillet de l'Université de Savoie (Introduction à la Relativité Générale)

Anonyme a dit…

Bonjour,
La réponse au 2e message de "Unknown" du 12/4 est non, il n'y a pas d'erreur:
dans l'expression des h0i il y a un facteur c^-3 (le c^-4 devant l'intégrale x le c des T0i = c.rho).
Hi=c.h0i/4, donc c'est bien c^-2 qui intervient dans l'expression des Hi, et GK=c^2 .
Cordialement,
Yves

Stéphane Le Corre a dit…

Bonjour, en fait, je ne vois pas vraiment comment vous obtenez GK=c^3, à partir des relations de mon document?
T^0i=cρu^i, du coup (la barre est sur le h) h ̅^0i(x)=-4G/c^3 ∫〖(ρ(y)u^i)/|x-y|d^3 y〗=(4/c) [H^i]. On pose donc H^i(x)≡-G/c^2∫〖(ρ(y)u^i(y))/|x-y|d^3y〗. Je pose alors K^-1=G/c^2.
En fait, ces définitions vous pouvez les retrouver dans la littérature. Par exemple dans le cours de "relativité générale" d'Hobson, Efstathiou et Lasenby (p. 475), avec les notations plus traditionnelles, A^i(x)≡-4G/c^2∫〖(ρ(y)u^i(y))/|x-y|d^3y〗ce qui correspond à H^i(x)≡4A^i(x) (comme je l'indique dans la remarque du 2.1).
De plus, à partir des équations linéarisées ("façon Maxwell" avec la dépendance en temps), vous pouvez obtenir une équation d'onde (comme en électromagnétisme) associée à une vitesse (GK)^(1/2).
Avec votre relation vous obtenez une onde gravitationnelle de vitesse c^(3/2)>C, ce qui me parait peu probable?

Gorko a dit…

Bonjour stephane le corre, je suppose que vous devez déja le savoir, mais il est impératif de publier un article de ce genre dans un comité de lecture, sinon vous n'aurez aucune once de crédibilité face aux chercheurs professionnels.

Unknown a dit…

Bonjour

Quels retours avez-vous eu de la part de scientifiques sur les 2 articles depuis leur publication?

Merci d'avance de votre réponse.

nicolas poupart a dit…

« Il est impératif de publier un article de ce genre dans un comité de lecture, sinon vous n'aurez aucune once de crédibilité face aux chercheurs professionnels. »

«Quels retours avez-vous eu de la part de scientifiques sur les 2 articles depuis leur publication? »

La plupart des grandes revues demandes un tarif pour publier soit plus de mille dollars et ceci avant de passer en comité de lecture. La science possède la particularité que la crédibilité n'est idéalement simplement basée que sur la qualité du raisonnement (le logico-mathématique) et la confrontation des modèles à la réalité phénoménologique (expérimentale). Si cette idée est vraiment bonne, elle fera le tours des chercheurs professionnels par le bouche à oreille et elle inspirera d'autres chercheurs qui le citeront.

Pour publier, il faut simplement une idée que l'on croit originale et utile pour l'avancement de la science, les outils logico-mathématiques pour la développer, le temps et la volonté de le faire. Aucune de ces étapes n'est évidente et je parle en connaissance de cause, moi aussi j'ai eu une idée sur le lien entre la gravitation, la matière noire et l'énergie noire dans mon salon et j'ai écris un article pour la faire connaître. Il faudrait que je continue de la développer mais il faut du temps et de la volonté, deux choses qui me manquent. Il faudrait que moi aussi je m'attaque au problème de la courbe de rotation des galaxies... ce travail m'inspire beaucoup.


Nicophil a dit…

Bonjour,
Pourquoi nommer ce champ "gravitique" et pas "gravitomagnétique" ?

Anonyme a dit…

C'est faux, la plupart des revues sérieuses en fait ne demandent aucun tarif pour publier un article. Elles tirent leurs revenus des abonnements.

L'article laisse à désirer dans sa forme, tant du point de vue de la présentation que de l'anglais, en l'état il est impossible de le publier.

Je serai ravi de pouvoir contribuer à cet article si c'était possible.

Cordialement.

Anonyme a dit…

Bonjour,

Je reviens ici avec une question pour Stéphane Le Corre, suite à une discussion sur le forum Futura-Sciences, et à une remarque faite par un autre contributeur (Universus) : selon lui (et après réflexion il me semble qu'il a raison), k dépend de r^(-3) et non de r^(-2). Pouvez-vous répondre sur ce point ?

Par ailleurs Universus émet d'autres critiques sur votre article, et je n'ai pas réponse à tout. Si cela vous intéresse, vous trouverez son message ici : http://forums.futura-sciences.com/physique/689185-espace-temps-plat-rr-5.html#post5202492

Cordialement,
Yves

Msei BD a dit…

Merci pour cet article tout à fait intéressant.

Effectivement, personnellement je trouve que la notion de matière noire et d'énergie noire ressemble bien à la notion d'ether de la mécanique Newtonienne.
A l'époque, il fallait un support pour l'onde lumineuse comme pour l'onde sonore. Aujourd'hui, il faut une masse pour l'effet gravitationnel. Ceci n'est pas un argument très scientifique j'en conviens mais c'est parce-qu'Einstein ne croyait pas à l'Ether qu'il a pu proposer des idées novatrices.
Même si je ne peux pas la vérifier mathématiquement (les bases me manquent) je trouve cette explication très "élégante" et cohérente. Bonne continuation à Stéphane et merci pour votre Blog Eric!

Stéphane Le Corre a dit…

Effectivement cette remarque est tout à fait pertinente. Si l'on reprend l'analogie avec l'électromagnétisme, il n'est pas faux que le champ magnétique d'une charge ponctuelle évolue en r^-2. Mais il est vrai que si l'on regarde par exemple les modélisations du champ magnétique terrestre, il serait plutôt à modéliser comme un dipôle magnétique. Ce qui justifie alors une évolution en r^-3. Notons tout de suite que la modélisation du champ terrestre est loin d'être triviale et que son évolution avec la distance est plus compliquée que r^-3 ou r^-2. Cela pour dire que tenter de modéliser le champ gravitique des galaxies et des clusters est certainement fortement difficile et donc soumis à de grosses incertitudes. Voyons la stabilité de notre solution vis à vis de cette incertitude. Avec mon étude on voit qu'une évolution en r^-2 ne révèle pas d'incohérence (du moins en ordre de grandeur). Reprenons rapidement les différents points importants de mon travail. Le 1er résultat est qu'à partir des courbes de rotations, on obtient un terme constant loin du centre de la galaxie pour le champ gravitique. Ce résultat est obtenu indépendamment de la forme du champ gravitique (r^n). Il découle seulement de la force F=4kv. Ce 1er résultat important (qui entraine l’hypothèse d'un champ externe relativement uniforme le long d'une galaxie) est donc toujours possible. Ensuite j'étudie la forme de la courbe avec k0+K1/(r^-2). Avec une modélisation dipolaire pour la galaxie, il faut effectivement prendre k0+K2/(r^-3). Un point important est que cela ne change quasiment pas la valeur de k0 qui est la valeur qui permet d'expliquer la matière noire. Concrètement, pour NGC300 par exemple, on passe de k0=16.31 à 16.2. Par contre K2 est très différent de K1. Pour NGC300, on obtient K2=(10^20)*K1. Mais cela n'entraine pas de changement notable vis à vis de notre solution. En effet, loin des centres (numériquement à partir de 10kpc=10^20m), les termes K1/(r^-2) et (K2/r^-3) sont équivalents, l'augmentation de la valeur du K2 compensant l'évolution en r^-3. Ce K2 produit par la galaxie est toujours insuffisant pour expliquer la matière noire loin du centre, et devient inférieur à k0 pour à peu près les mêmes distances que le cas (r^-2). Dans mon étude, le terme K1 est secondaire. C'est le terme k0 qui explique la matière noire. Il est inchangé avec cette modélisation dipolaire. Le point essentiel de la solution proposée reste valide : Un champ gravitique de l’ordre de 16.5 provenant d'une structure au-delà des galaxies pourrait expliquer la matière noire. Ce seul résultat suffit à rendre cette solution intéressante puisqu'avec ce k0 on obtient des résultats non triviaux, la quantité de matière noire attendue par déviation de la lumière, l'omega_dm du CMB, les mouvements plan des galaxies satellites, la non détection de sa valeur dans notre système solaire (par sa petitesse),... Mais pour aller plus loin, j'ai essayé d'utiliser la valeur de K1 pour savoir (par roportionnalité) quelle serait la source possible de notre k0. Par ce calcul, on peut seulement espérer vérifier qu'on reste dans des ordres de grandeurs possibles. Avec K1/(r^-2), on en déduit que le cluster semble le candidat le plus approprié car c'est celui qui devrait donner le plus grand k0. Et chose effectivement "miraculeuse", cette simple approche par proportionnalité redonne le bon k0 avec des valeurs caractéristiques possibles du cluster. La correction proposée (K2/r^-3) donne en fait des résultats de qualité similaire! Elle diminue les distances par 10. Par exemple le calcul de B p.12 est valide non plus pour une distance typique de 5Mpc mais de 500kpc. 1) la solution proposée est stable vis à vis de la modélisation du champ gravitique interne r^-n pour n=[2,3] en terme d'ordre de grandeur ; 2) on ne peut rejeter cette solution sur ces seuls calculs trop grossiers (mais on peut tout de même se féliciter que cela fonctionne plutôt bien en terme d'ordre de grandeur).

Yves a dit…

Bonjour Stéphane,

J'avais bien noté qu'un champ gravitique interne de la galaxie en 1/r^3 n'allait pas forcément à l'encontre de votre idée.
Ce qui me gêne si la loi en 1/r^2 n'est pas valable pour le champ gravitique interne de la galaxie, c'est que vous utilisez ce dernier pour extrapoler à partir de son ordre de grandeur celui du champ gravitique créé par l'amas.
Pour étayer solidement la relation que vous faites entre le k0 calculé à partir des observations et le champ gravitique créé par l'amas dans l'environnement de la galaxie, il faudrait modéliser l'amas un peu plus solidement, et en estimer le champ gravitique autrement que par cette extrapolation douteuse. Sinon, vous avez simplement démontré qu'on peut déduire une loi expérimentale "à la MOND" à partir des courbes de rotation des galaxies, mais pas que la cause physique de cette loi est effectivement le champ gravitique créé par l'amas.

D'autre part, il me semble que la justification de l'orientation du vecteur k0 par rapport à l'axe de rotation de la galaxie n'est pas suffisante. Sauf à démontrer (ou à trouver des données d'observation prouvant) que l'orientation des axes de rotation des galaxies dans un amas suit également une loi dépendant du champ gravitique de l'amas, on peut très bien imaginer des cas où ces axes seront à peu près orthogonaux au vecteur k0 local ; dans ces cas votre hypothèse s'effondre. Mais je crains que pour faire cette démonstration (y compris par les données expérimentales) il faille également trouver un moyen d'estimer plus finement le champ gravitique de l'amas.

Cordialement,
Yves

Stéphane Le Corre a dit…

Je n’ai pas dit que le champ gravitique en r^-2 n’est pas valide. Dans ce cas, il serait à mon avis, aussi peu que r^-3. Je pense que le champ est plus compliqué qu’une simple loi en -2 ou -3. Par contre le fait que la solution proposée soit stable pour ces lois en -2 et -3 est important car l’évolution de ce champ doit être dans un mixte de ces lois. Quant au calcul du champ gravitique du cluster, il ne faut pas y mettre trop d’importance d’un point de vue « absolu » (justement car vos critiques sont licites). L’idée de ce paragraphe est seulement d’avoir une idée du meilleur candidat de manière « relative » (par rapport aux autres structures) pour obtenir le champ gravitique baignant. Les défauts que vous soulevez pour le cluster sont aussi vrai pour le calcul du cluster de cluster… Il faut seulement le voir comme un indice. D’ailleurs, l’hypothèse que je propose en 1er lieu est d’abord de dire qu’une structure au-delà des galaxies génère un champ gravitique non négligeable. Je vais un peu plus loin en proposant que cette structure pourrait-être le cluster car, par proportionnalité et avec les données connues à ce jour, il donnerait le plus grand champ (comparativement aux autres structures). Mais il n’est pas exclu que ce soit le cluster de cluster qui génère ce champ (contrairement à ce que peut laisser penser ce simple calcul de proportionnalité). Mais à mon grand étonnement, ce calcul très simple de proportionnalité (qui n’a rien d’universelle !!!) donne en plus le bon ordre de grandeur ! Je suis le 1er étonné. Et j’ai du mal à croire que ce soit simplement un hasard (mais ce n’est pas exclu). Par contre mon travail, ne prouve pas que le champ gravitique de l’amas explique les courbes de rotation. Mon travail montre « seulement » que l’existence d’un champ gravitique au-delà des galaxies peut expliquer ces courbes et j’en tire un certain nombre de conséquences. Et encore une foi, il semble intéressant de chercher cette source de champ au niveau des clusters. Si vous avez un autre calcul à proposer pour l’obtention de ces champs pourquoi pas ! Je rappelle que la modélisation du champ magnétique terrestre (pour lequel on est bien placé pour le mesurer) est très difficile (il existe de nombreuses thèses).
Pour ce qui est du k0 : il n’est en aucun lieu en relation avec l’axe de la galaxie comme pourrait le laisser penser l’écriture k(r)=K1.r(-2)+k0 .On a en fait au sein de la galaxie un K1.r(-2) si grand que k0 est négligeable et quand on est aux extrémités de la galaxie, c’est K1.r(-2) qui devient négligeable. C’est seulement dans la zone de transition que les 2 cohabitent (autour de r0). Autrement dit pour r<>r0 on a k(r)=k0 et ce k0 impose le plan des galaxies satellites (perpendiculaire à k0 qui est quelconque par rapport à K1) et du coup dans cette zone la vitesse v (de direction différente du précédent) est bien perpendiculaire à k d’où encore ||k.v||=kv. Et c’est peut-être le résultat majeur de mon travail, car il implique que les galaxies satellites tournent 1) dans des plans 2) ces plans doivent être parallèles 3) ils doivent être perpendiculaires au k0 (avec mon hypothèse d’un k0 issu du cluster, ils doivent donc être dans le plan équatorial du cluster). De récentes observations ont montré ces 3 faits (un nouvel indice pour dire que le k0 proviendrait bien du cluster). Aucune théorie ne prédisait ces faits. Mon travail le prédisait deux semaines avant ces observations !

Stéphane Le Corre a dit…
Ce commentaire a été supprimé par l'auteur.
Yves a dit…

Bonsoir Stéphane,

Je vous invite à lire la réponse que Universus m'a faite ce soir sur le forum FS suite à votre message d'hier, et qui vous donne raison (au moins partiellement). Désolé, c'est un peu trop long pour que j'essaie de la retranscrire ici.

Je comprends mieux le sens de votre travail suite à votre message de ce soir. Effectivement, le point fort de votre idée est qu'elle explique (ou prédit) l'alignement des plans de rotation des galaxies satellites, que confirment les observations.

Dr Eric SIMON a dit…

La discussion qui a lieu à ce sujet sur le forum Futura Science (FS pour les intimes) se trouve ici :
http://forums.futura-sciences.com/physique/689185-espace-temps-plat-rr-9.html

Anonyme a dit…

A Stephane Le Corre

Je ne sais pas si vous avez vu les messages d'Universus sur Futura Sciences il revient un peu sur ses premieres critiques au vu de vos arguments.
Ce serait passionnant si vous pouviez converser directement avec lui soit sur ce blog soit sur Futura car il apparait clairement qu'il a le niveau requis pour mettre votre théorie sur la sellette.
Ce pourrait être constructif pour pourquoi pas publier dans une revue à comité de lecture un texte plus charpenté et solide.

Cordialement

Yves a dit…

Bonjour Stéphane,

Une recherche google sur "axe de rotation galaxies" m'a conduit à un autre article publié sur ce blog il y a quelques mois: http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2014/11/observation-dun-alignement-etrange-des.html (voir aussi la publication http://arxiv.org/abs/1409.6098v1).

Je cite l'article d'Eric Simon :
"Ces quasars (...), apparaissent alignés sur la structure à grande échelle de l’Univers jeune, leur axe de rotation étant systématiquement aligné sur la direction du filament cosmique de matière qui les contient, et ce sur plusieurs milliards d’années-lumière"

ainsi que quelques phrases de la conclusion de la publication arxiv:
"Galaxy spin axes are known to align with large-scale structures such as cosmic filaments
(...)
We have found that quasar accretion disk axes are likely parallel to the large-scale structures to which they
belong over Gpc scales at redshift z∼1.3 , i.e., one order of magnitude bigger than currently known galaxy alignments. Although the scales involved are much larger, we may assume that similar mechanisms can explain alignments of quasar and galaxy axes with their host large-scale structure"

En faisant l'analogie avec l'EM, ne pourrait-on pas assimiler grossièrement le filament cosmique à un cylindre chargé ? A l'intérieur de ce cylindre le champ magnétique est dirigé suivant son axe. Le champ gravitique créé par le filament pourrait-il être également l'explication de l'observation ci-dessus ?

Yves a dit…

Bonjour Stéphane,

Je reviens sur votre message d'hier soir. Malgré votre explication, il y a encore un point qui me gêne. Vous dites "Pour ce qui est du k0 : il n’est en aucun lieu en relation avec l’axe de la galaxie" ; cependant c'est bien l'étude des courbes de rotation des galaxies qui vous permet de déterminer la valeur de k0, ou du moins de la composante du vecteur k0 perpendiculaire au plan de rotation de la galaxie (et dont le produit vectoriel avec la vitesse de rotation d'une étoile donne une accélération centripète).
Mais, si le vecteur k0 est "presque" perpendiculaire à l'axe de rotation de la galaxie, cette composante peut être très petite par rapport à la norme du vecteur. Or c'est cette dernière qui intervient dans le calcul des vitesses de rotation des galaxies satellites, puisque selon votre étude leurs axes de rotation seraient parallèles au vecteur k0. Donc s'il se trouve effectivement des galaxies présentant cette configuration, pour ces galaxies vous sous-estimez potentiellement d'un ordre de grandeur la norme de k0, et donc son impact sur la vitesse de rotation des galaxies satellites.
Mais je ne sais pas si on dispose d'observations de cas où les axes de rotation des galaxies satellites sont presque perpendiculaires à celui de la galaxie principale (et où l'axe de rotation de celle-ci serait donc presque perpendiculaire au vecteur k0)...

Stéphane Le Corre a dit…

Je reprends la fin de ma réponse précédente qui a été en partie effacée (ce qui la rend peu compréhensible):
Pour ce qui est du k0 : il n’est en aucun lieu en relation avec l’axe de la galaxie comme pourrait le laisser penser l’écriture k(r)=K1.r(-2)+k0 .On a en fait au sein de la galaxie un K1.r(-2) si grand que k0 est négligeable et quand on est aux extrémités de la galaxie, c’est K1.r(-2) qui devient négligeable. C’est seulement dans la zone de transition que les 2 cohabitent (autour de r0). Autrement dit pour r inférieur à r0 on a k(r)=K1.r(-2). Et ce K1 impose le plan de la galaxie (perpendiculaire à K1 qui est quelconque par rapport au k0 du cluster). Du coup dans cette zone la vitesse v(r) est bien perpendiculaire à k d’où ||k^v||=kv. Et pour r supérieur à r0 on a k(r)=k0. Et ce k0 impose le plan des galaxies satellites (perpendiculaire à k0 qui est quelconque par rapport à K1). Du coup dans cette zone la vitesse v(r) (de direction différente de la précédente) est bien perpendiculaire à k d’où encore ||k^v||=kv. Et c’est peut-être le résultat majeur de mon travail, car il implique que les galaxies satellites tournent 1) dans des plans 2) ces plans doivent être parallèles 3) ils doivent être perpendiculaires au k0 (avec mon hypothèse d’un k0 issu du cluster, ils doivent donc être dans le plan équatorial du cluster). De récentes observations ont montré ces 3 faits (un nouvel indice pour dire que le k0 proviendrait bien du cluster). Aucune théorie ne prédisait ces faits. Mon travail le prédisait deux semaines avant ces observations !
Autrement dit pour répondre à votre dernier message, le k0 dans la galaxie est tellement faible par rapport à K1 (et c’est K1 qui est perpendiculaire au plan de la galaxie !) que k(r)=K1.r(-2)+k0= K1.r(-2). Le produit vectoriel avec v (qui est dans le plan de la galaxie) donne donc kvsin90=kv. Par contre en dehors de la galaxie, c’est K1 qui est négligeable, du coup seul k0 agit et impose son plan (celui des galaxies satellites). Alors k(r)=K1.r(-2)+k0= k0 implique que le produit vectoriel avec v (qui est maintenant dans le plan des galaxies satellites, qui n’est pas nécessairement celui de la galaxie) donne kvsin90=kv. On peut dire que les champs gravitiques « imposent » les plans de rotation. Le k0 que je déduis n’est pas le K0 perpendiculaire au plan des galaxies mais perpendiculaire au plan des galaxies satellites ou aux extrémités de la galaxie (le k0 est obtenu asymptotiquement). S’il est perpendiculaire à K1 il va amorcer un gauchissement de la galaxie à partir de la zone de transition.

Stéphane Le Corre a dit…

A propos de l’article sur l’alignement des quasars : Je serais bien incapable de vous donner une explication (je ne suis qu’un amateur). Mais je mentionne ces observations dans mon papier car effectivement il est tout à fait tentant d’y voir l’effet d’un champ gravitique. A voir…

Stéphane Le Corre a dit…

Toujours pour Yves : Une autre remarque qui est peut-être ce qui vous gêne. Je dis que les champs gravitiques « imposent » les plans de rotation. Ceci est vrai car nous sommes dans un régime où l’équilibre s’est établit ! On revient à une réponse que j’ai déjà formulée ici (dans mes 1ers messages). Initialement, effectivement les vitesses peuvent être quelconques par rapport à k. Mais c’est une phase transitoire. Si la vitesse n’est pas perpendiculaire à k, la matière se met à tourner non pas sur un cercle mais sur une trajectoire hélicoïdale (en colimaçon) qui la conduit avec le temps à s’échapper. Au final il ne reste que la matière perpendiculaire à k. On a d’ailleurs la même chose avec la norme de la vitesse. Avec le temps la matière qui va trop vite s’échappe et celle qui va trop lentement tombe sur la galaxie. Les galaxies sont suffisamment vieilles pour être à l’équilibre. On peut d’ailleurs alors prédire que la dispersion en vitesse doit être plus grande quand les galaxies sont très jeunes et que cette dispersion doit être constante avec la distance au centre (car la galaxie a le même âge sur toute sa distance !!). Je crois qu’il existe des observations qui montrent qu’effectivement la dispersion en vitesse n’évolue pas le long de la courbe plate.

Yves a dit…

Bonjour Stéphane,

et merci pour vos réponses, toujours très claires.
J'avais compris le 2e point (celui que vous évoquez dans votre message de ce matin).

A propos du 1er (et du fameux k0), j'avais bien compris également le raisonnement permettant de déterminer les zones d'influence respectives du champ gravitique créé par la galaxie (K1/r^2) et du champ gravitique créé par son environnement (k0). Et donc bien sûr que, compte-tenu des ordres de grandeur déduits des données expérimentales, que l'axe de rotation d'une galaxie primaire à l'équilibre est dirigé suivant K1, alors que celui de ses galaxies satellites est dirigé suivant k0.

J'avais simplement un doute sur ce qu'est effectivement le k0 déterminé à partir des courbes de rotation des galaxies : c'est la forme de ces courbes à la périphérie de la galaxie qui détermine k0 ; vu les distances mentionnées dans les graphiques (de 10 à 40 kPc suivant les cas), je ne pense pas que cette périphérie inclue les galaxies satellites. Par ailleurs vous raisonnez dans le plan de la galaxie primaire, alors que la rotation des galaxies satellites autour de la galaxie primaire ne se fait pas forcément dans ce plan. Donc, désolé d'insister, mais pour moi, le k0 que vous calculez n'est "que" la composante du vecteur k0 parallèle à l'axe de rotation de la galaxie primaire étudiée.
Ce n'est qu'une remarque de détail, car si j'ai raison, cela ne fait que sous-estimer la norme de k0 et donc l'effet de k0 sur la rotation des galaxies satellites ; donc ça ne contredit pas les conclusions de votre étude.

Anonyme a dit…

Bonjour
Cette belle théorie nous dit que le champ gravitique issu d'un cluster et qui baigne ses galaxies doit être identique pour toutes les galaxies du cluster. Et identique pour tous les clusters pour toutes leur galaxies. Comment est-ce possible ? C'est de prime abord incompréhensible. Merci de m'éclairer. Popaul

Anonyme a dit…

Bonjour à tous
Cette théorie suppose que le champ gravitique qui baigne les galaxies est issu de son cluster. Comment ce champ pourrait - il être identique, comme il est supposé, quel que soit le cluster et/ou la position de la galaxie dans son cluster ?
Merci de m'éclairer.

Stéphane Le Corre a dit…

bonjour, non ca ne suppose pas que le champ gravitique soit identique pour toutes les galaxies. Le champ doit etre a peu près uniforme au sein d'une galaxie, mais plus on s'approche du centre du cluster plus ce champ devrait etre important et pour les galaxies en bord de cluster il devrait etre faible. C'est un peu comme dire que la masse typique d'une galaxie est de 10^41 c'est un ordre de grandeur mais pas une valeur universelle. Il y en a des plus ou moins grosses.

Yves a dit…

Bonjour,

c'est bien ça qui rend surprenante l'homogénéité des valeurs de k0 que vous avez déterminées pour la quinzaine de galaxies étudiées : ces valeurs sont comprises entre 10^-16,3 et 10^-16,62, donc dans un rapport 1 à 2, malgré la diversité (je suppose) des amas auxquels appartiennent ces galaxies et de leur position dans ces amas.
Pour que l'origine de ces k0 soit le champ gravitique créé par l'amas, il faudrait que les amas concernés se ressemblent beaucoup (en termes de dimensions et répartitions des masses), et que, au sein du même amas, k0 varie très peu (alors que l'analogie avec le champ magnétique laisse plutôt penser à une variation en 1/r^2 ou 1/r^3, qui conduirait à des ordres de grandeur de k0 très différents suivant la position de la galaxie dans l'amas).

Dr Eric SIMON a dit…

Merci pour votre question, et merci Stéphane pour votre réponse

Yves a dit…

Une autre remarque :
en périphérie de la galaxie, les accélérations résultant de son champ gravitationnel (G.M/r^2) et de son champ gravitique interne (4.K1.v/r^2) sont toutes deux négligeable devant celle causée par le supposé champ gravitique externe (4.k0.v).
La vitesse de rotation devrait donc être v=4.k0.r (c'est d'ailleurs cette relation que vous utilisez pour estimer la vitesse de rotation des galaxies satellites).
Comment expliquez-vous alors les courbes de rotation qui "s'aplatissent", montrant qu'en périphérie des galaxies concernées, la vitesse de rotation ne dépend pratiquement pas de r ?

Anonyme a dit…

Bonsoir et merci à tous
En fait je n'avais pas lu toute la discussion précédente, Yves avait déjà posé une question similaire en évoquant les composantes variables de k0 par rapport aux perpendiculaires aux plans de rotation des galaxies. Problème en effet résolu si la théorie implique que tous les plans sont à peu prés parallèles (propriété que Stéphane considère justement comme une découverte de sa théorie de l'effet matière noire). Mais le problème est plus général comme Yves et moi venons de le dire.
Concernant la loi de puissance du champ gravitique, je me demande (je ne suis pas physicien, bien que très intéressé par le sujet) s'il s'agit d'un champ ou d'un potentiel. Si c'est un potentiel, on s'attend à une loi en 1/r et surtout, sa relative homogénéité dans la zone centrale de l'amas serait il me semble nettement plus plausible. S'il s'agit d'un champ c'est à dire d'une différence de potentiel, comme cela parait obligatoire pour que k0 soit orienté, alors je ne vois pas du tout comment les diverses galaxies constituant l'amas pourraient ensemble générer une différence de potentiel qui ait à peu prés même module et même direction dans tous l'amas.
Bien que sceptique comme on voit, je suis tout à fait en accord avec votre démarche, Stéphane. (1) il faut se passer d'énergie noire et de matière noire (je ne développe pas ici les raisons) ; (2) et cela sans modifier la RG, mais en lui découvrant des conséquences ignorées.
Je me demande aussi ce que vous pensez de l'extrême efficacité de la règle MOND dans le domaine galactique. Je pense qu'il nous faut, comme le réclame Milgrom, lui trouver une interprétation de son seuil d'accélération a0 qui, outre qu'elle doive assurer le lensing, soit la plus économique possible. Et reliée à l'effet énergie noire, comme son ordre de grandeur le fait présager. Un lien de MOND avec le gravitomagnétisme est-il imaginable ?
Popaul

Dr Eric SIMON a dit…

k(r) est fitté à partir des données expérimentales des courbes de rotation, qui s'étendent pour la plupart au maximum jusque 30 à 40 kpc (taille du disque), qui se trouve être là où commence à dominer k0.
On pourrait en conclure que l'aspect quasi-plat des courbes de rotation entre 10 et 40 kpc devrait évoluer vers une forme croissante à plus grande distance (si on pouvait mesurer cette vitesse au delà du disque, dans le halo), c'est en quelque sorte une prédiction, non ?
Par ailleurs, il existe déjà de nombreuses courbes de rotation qui ne sont pas plates mais légèrement croissantes depuis les faibles distances, comme notre propre galaxie, si je ne m'abuse...

Yves a dit…

Oui, vous avez raison : ce n'est pas une bonne idée d'extrapoler à partir de ces courbes qui s'arrêtent (faute de données) là où on pourrait commencer à voir l'effet de "k0". Je retire donc ma dernière remarque.
Mais pas les deux précédentes, pour lesquelles les réponses de Stéphane Le Corre ne m'ont pas convaincu.

Dr Eric SIMON a dit…

Pour rebondir sur l'interrogation (justifiée) de Yves sur l'étonnante constance de k0, on trouve assez facilement que les 16 galaxies utilisées font partie de différents groupes ou amas : groupe de M51, groupe local, groupe Canes I, Canes II, groupe de ngc5033, groupe de M81, groupe du Scuplteur, groupe de NGC 1023...
Tous ces groupes de galaxies ont le point commun, si je ne me trompe pas, d'appartenir au superamas de Virgo.

Anonyme a dit…

Bonsoir Stéphane

Concernant votre théorie de l'effet matière noire, veuillez excuser mes confusions et incompréhensions dans mes commentaires précédents sur le champ gravitomagnétique. Et le manque de précision de mon objection sur la grandeur de K0, que je complète ici. D'une part comme l'a souligné Yves, la variation aléatoire de l'angle entre le plan de rotation des galaxies et le vecteur k0 n'importe pas dans ce qui est ici un calcul d'ordre de grandeur. Il parait déjà merveilleux que la seule rotation des galaxies satellites puisse fournir de l'ordre de 1% de l'intensité du champ externe k0 requis.

Mais aux échelles supérieures, je ne comprends pas le mode de calcul par simple sommation arithmétique. Puisque les divers mouvements de rotation ou translation internes à l'amas ou au superamas génèrent autant de champs de modules et directions aléatoires, ces
vecteurs devraient s'annuler statistiquement. Ne restant qu'un écart statistique à leur moyenne, laquelle est nulle. Ce qui ne donne plus du tout les même ordres de grandeurs que ceux que vous calculez pour ces niveaux d'agrégats, même si les vitesses de l'agrégat de niveau N dans l'agrégat de niveau N+1 augmentent avec l'échelle N (p12,"the velocities of galaxies are about 10 times greater than matter in galaxies", etc). La réponse vient p15 : "Statistically, inside a cluster, the orientation of their satellite dwarf galaxies’ planes (de chaque galaxie du cluster) should be close to the supergalactic plane." Car "We saw previously that the cluster of galaxies is likely the good candidate to generate our external gravitic field . If this assumption is true, one can expect that the orientations of the satellite dwarf galaxies’ planes should be correlated with the direction of the internal gravitic field of the cluster (which is our k0)". C'est ce que je ne comprend
pas, pour au moins deux raisons :

(1) Historiquement le cluster ne préexiste pas aux galaxies qui le composent, sinon peut-être à titre de macro nuage de gaz chaud dans lequel aucune galaxie n'existe encore. Il s'agit donc d'expliquer sa genèse à partir de ses "éléments" que sont les champs k
élémentaires de la plus petite échelle vers la plus grande échelle (bottom ==> top) et non
l'inverse. Il n'existe donc pas de k0 tant que des galaxies et des mouvements d'ensemble de galaxies ne se sont pas formés. k0 ne peut donc guider la formation de ces mouvements.
Il doit exister une autre explication à la coplanéité des rotations de galaxies satellites.

Anonyme a dit…

(Suite message précédent trop long)

(2) Supposons pour voir qu'un k0 préexiste à la formation d'un plan de rotation de galaxies satellites. Supposons que k0 détermine alors ce plan. k0 ne peut pas déterminer le sens de rotation dans ce plan, puisque la force gravitique qu'il génère est orthogonale aux vitesses tangentielles des galaxies sattellites. Dans un sens centripète ou centrifuge selon le sens si j'ai bien compris. Vous présupposeriez que seul le sens centripète peut exister (semble-t-il parce que c'est ce qu'on cherche à expliquer), alors que votre théorie prévoit les deux cas possibles, qui ne donnent pas du tout le même type de galaxies. Or on n'observe que le cas centripète, en supposant que ce supplément de gravité soit expliqué par un k0. Donc réfutation par les faits. Ou bien j'ai encore loupé une marche.

Ce qui par contre existe de façon sûre, c'est le champ dû à l'effet du mouvement relatif de translation de chaque galaxie par rapport aux masses de l'agrégat pertinent. Mais la direction de ces champs varie selon la direction du mouvement de chaque galaxie, donc compensation statistique.
Une deuxième possibilité, hétérodoxe, serait de nier la RR et d'invoquer le mouvement de translation global du méga agrégat qui contiendrait toutes les observations galactiques par rapport au repère comobile de l'univers, considéré comme référentiel absolu. Il fournirait alors un k0 unique, j'ignore si une estimation est possible. Mais ça ne collerait pas avec le respect du cadre conceptuel de la RG, à distinguer de son pouvoir
prédictif.

Enfin, que vivent les sciences sur le qui-vive. Cependant je trouve terrible de devoir parler anglais entre francophones.

Popaul du soir

Yves a dit…

Bonjour,
J'ai essayé de poster ce commentaire hier matin, mais il n'a pas été publié; je ne sais pas si c'est dû à un problème technique, ou à une autre raison. A tout hasard, je réessaie.

J'ai bien une idée qui permettrait d'expliquer la constance de k0, mais elle me semble très spéculative. En faisant l'analogie avec l'électromagnétisme, cela fait penser au champ magnétique à l'intérieur d'une coquille sphérique uniformément chargée en rotation autour d'un axe passant par son centre. Le champ gravitique équivalent, pour une coquille de rayon R et de masse M avec une vitesse angulaire w serait:
k0 = G.M.w/(c^2.R)
Une petite application numérique donne alors M.w/R ~ 10^11 kg.s-1.m^-1 pour k0=10^-16,5.
On peut un peu compliquer le choses en prenant non pas une coquille mais une boule ; mais, près du centre de celle-ci, le résultat est presque le même.

Je suppose (mais c'est là que j'ai un doute car cela revient à faire un changement de référentiel entre deux référentiels dont au moins un n'est pas inertiel) que considérer la boule en rotation est équivalent à considérer un objet en rotation à l'intérieur d'une boule immobile. L'idée est alors de considérer les grandes structures de l'univers comme des objets en rotation dans celui-ci, modélisé comme une boule de densité uniforme (ce qui n'est pas choquant, car seule la partie de l'univers à l'intérieur de leur horizon cosmologique peut avoir un effet sur ces structures).

En prenant pour M la masse de matière ordinaire de l'univers et R le rayon de l'horizon cosmologique, je trouve
w ~ 3.10^-16 s^-1. Je rappelle que w est la vitesse angulaire de l'objet considéré. Pour que la vitesse de rotation en périphérie de la structure considérée reste (très) inférieure à c, il faut donc que son rayon soit (très) inférieur à 10^24 m. On est donc dans un ordre de grandeur raisonnable... En prenant comme structure d'intérêt le superamas, cela expliquerait la constance de k0 à l'intérieur de celui-ci.

En fait cette idée rejoint celle que Stéphane Le Corre évoquait comme hypothèse D de l'origine physique de k0, mais sans l'approfondir. Compte-tenu des remarques précédentes, il me semble que c'est finalement la seule qui serait compatible avec l'explication de k0 par un champ gravitique.

Dr Eric SIMON a dit…

Je tiens à préciser que les commentaires sont modérés sur Ça Se Passe Là-Haut, ce qui explique le délai existant entre la soumission d'un commentaire et sa publication, qui peut atteindre plusieurs heures... (surtout quand le modérateur que je suis est en vacances, non connecté 24h/24h ;-) )
La modération est indispensable afin d'éviter spams et autres trolls, merci de votre compréhension!

Anonyme a dit…

Bonjour à tous

Pour générer k0, l'idée spéculative de Yves d'une rotation d'une boule suffisante rejoint la mienne d'une translation d'un agrégat suffisant. Avec dans les deux cas la question de notre situation géographique dans l'agrégat en mouvement. Cela revient à introduire dans la théorie un paramètre libre - la combinaison dimension/vitesse de ce mouvement capable de produire le bon k0 -. Mais un tel mouvement d'ensemble aurait été détecté par son effet sur le CMB vu de chez nous (effet doppler sur le CMB, à éliminer pour obtenir le vrai CMB vu du repère comobile). Donc abandon.

J'en profite pour dissiper une confusion dans l'argument (2) du post précédent où j'ai squizé en un deux propos différents :
(2.1) : Un k0 naissant pourrait peut-être rendre coplanaires des plans de rotation de galaxies satellite, mais il ne déterminerait pas le sens de la rotation dans le plan. Donc dans un amas il y aurait une certaine compensation statistique entre les effets GEM des différents plans de rotation de galaxies satellites, au lieu d'une sommation des effets. On n'arrive donc pas à imaginer une sorte de transition de phase spontanée où un k0 se mettrait en place en se renforçant spontanément.
(2.2) : L'effet d'un k0 de direction donnée sur une galaxie en rotation dépend (me semble-il en GEM, dites-moi si je me trompe) du sens de cette rotation, ce qui définirait deux cas équiprobables de galaxies : effet centripète ou centrifuge, genre effet d'une "antimatière noire répulsive". Ce qu'on n'observe pas.

ET MERCI A ERIC SIMON

Popaul réveillé (je crois)

Yves a dit…

Je suis d'accord avec le point 2.2 de Popaul. Sauf si les statistiques de sens de rotation des galaxies dans un amas montrent que les deux sens sont loin d'être équiprobables, les effets cumulés de leurs champs gravitiques tendent à se compenser. C'est pour ça que j'ai cherché à déterminer quells structure plus grande pouvait être à l'origine de k0. Et je n'ai rien trouvé de plus petit que l'univers, qui matche avec les ordres de grandeur. D'où mon hypothèse douteuse, que Popaul a justement critiquée...
Bref, j'ai l'impression qu'on ne s'en sort pas. Dommage, c'était une belle idée.

Yves a dit…

Et merci également à Dr Eric pour la qualité de son blog (et, pas d'inquiétude: j'ai bien compris votre politique de modération et je l'approuve)

Dr Eric SIMON a dit…

Le modèle de "coquille" est sans aucun doute beaucoup beaucoup trop simplifié. Savez vous que le superamas de Virgo dans lequel baignent la plupart des amas comportant les galaxies étudiées ici se distribue en une structure pour la plupart plane ? Il est estimé que 2/3 des amas sont distribué dans un plan de seulement 1 Mpc d'épaisseur, dans une forme très elliptique (grand-axe/petit-axe >6), et que 1/3 des amas sont distrbués dans un halo quasi sphérique. (voir "The Local Supercluster". Astrophys. J. 257: 389–422)

Par ailleurs, je recommande très vivement la lecture de ce papier paru dans Astrophysics and Space Science en 2005, en accès sur arxiv) :
Orientation of Galaxies in the Local Supercluster: A Review
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0508669
où on en apprend de belles sur la tendance des galaxies à orienter leur vecteur de "spin" orthogonalement au plan du supercluster (en pointant vers le centre du supercluster), sauf pour les galaxies qui sont en dehors de groupes !
Je ne résiste pas à recopier l'abstract de cet article, qui résume bien tout ça :
"The progress of the studies on the orientation of galaxies in the Local Supercluster (LSC) is
reviewed and a summary of recent results is given. Following a brief introduction of the LSC,
we describe the results of early studies based on two-dimensional analysis, which were mostly
not conclusive. We describe next the three-dimensional analysis, which is used widely today.
Difficulties and systematic effects are explained and the importance of selection effects is described.
Then, results based on the new method and modern databases are given, which are summarized as
follows. When the LSC is seen as a whole, galaxy planes tend to align perpendicular to the LSC
plane with lenticulars showing the most pronounced tendency. Projections onto the LSC plane
of the spin vectors of Virgo cluster member galaxies, and to some extent, those of the total LSC
galaxies, tend to point to the Virgo cluster center. This tendency is more pronounced for lenticulars
than for spirals. It is suggested that ’field’ galaxies, i.e., those which do not belong to groups with
more than three members, may be better objects than other galaxies to probe the information at
the early epoch of the LSC formation through the analysis of galaxy orientations. Field lenticulars
show a pronounced anisotropic distribution of spin vectors in the sense that they lay their spin
vectors parallel to the LSC plane while field spirals show an isotropic spin-vector distribution."

Yves a dit…

Bonsoir Eric,

Je pense qu'il y a un malentendu : dans l'idée que j'exposais ici (à ne pas confondre avec celle évoquée dans la discussion sur le forum Futura Sciences, et à laquelle j'ai l'impression que vous répondez), la coquille, ou plutôt la boule, est l'univers observable. Du point de vue de chacun des objets qu'il contient, celui-ci est bien une boule, homogène à grande échelle (ce qui n'est évidemment pas le cas d'un amas ou d'un superamas).

J'émettais l'hypothèse (probablement incorrecte - c'est plutôt sur ce point que j'attendais une critique) que, au lieu de considérer un objet en rotation dans un référentiel où la boule est immobile, on pourrait aussi bien considérer que la boule (l'univers observable) est en rotation autour de cet objet, dans un référentiel où celui-ci est en chute libre.
Dans ce cas on pourrait déterminer le champ gravitique créé par cette boule en rotation, par analogie avec l'électromagnétisme. Près du centre de la boule (à une distance r très inférieure à R de l'objet qui nous intéresse), ce champ est presque constant, de direction l'axe de rotation, et de module GMw/c^2R avec les notations indiquées dans mon message de ce matin - et l'ordre de grandeur obtenu pour la vitesse angulaire semble raisonnable..

Mon but était de trouver une explication au fait que k0 semble être presque constant sur l'échantillon de galaxies étudié par Stéphane Le Corre, alors que ces galaxies appartiennent à des amas différents (mais tous assez proches puisque appartenant au superamas de la Vierge).

Yves a dit…

En complément de mon message d'hier soir (pas encore assez clair, je le crains): l'"objet" que je considérais est le superamas, considéré comme un ensemble solidaire, lié par un champ gravitationnel dont l'ordre de grandeur (~ 10^-14 à sa périphérie) est très supérieur au k0 calculé par S. Le Corre.
Je ne sais pas si il existe des observations montrant que le superamas local est globalement en rotation par rapport au reste de l'univers observable, considéré comme une boule homogène dont il serait au centre (je ne parle pas de sa propre rotation "interne" autour de son axe). Mais cette hypothèse serait compatible avec l'étude que vous citez, si l'orientation de l'axe de cette rotation est sensiblement parallèle au plan du superamas.
Pour qu'il n'y ait pas d'autre malentendu, je précise qu'il ne s'agit bien sûr pas de considérer que ce superamas particulier est le centre de l'Univers, mais simplement qu'il est le centre de "son" univers observable (qui contient tous les autres objets dont il peut subir le champ gravitationnel ou gravitique).

Popaul a dit…

Bonjour Yves

Je pense qu'il est inutile de pousser plus loin comme Stéphane parait l'avoir compris car :

A - Le sens principal de ma critique (2.2) était différent. Non pas montrer que les rotations propres des galaxies génèrent des champs k qui se compensent, même si c'est en effet le cas. Mais remarquer que pour une même orientation des plans par rapport à k0, les deux sens de rotation sont possibles, ce qui engendre, sauf erreur de ma part (avis contraire ?), des effets GEM opposés : dans un cas, celui étudié par Stéphane, un effet type matière noire augmentant la gravité). Dans l'autre cas, k0 génère inversement un déficit de gravité, comme si la matière visible était cette fois TROP massive, ce qu'on n'a jamais observé. C'est une réfutation à elle seule suffisante de l'explication de l'effet DM par un k0.

B - tu dis (ou vous dites, c'est mon premier forum...) "Mon but était de trouver une explication au fait que k0 semble être presque constant sur l'échantillon de galaxies étudié par Stéphane Le Corre". Mais Stéphane ne prétend pas avoir montré via cette étude que k0 est constant, sa démarche est 1) déterminer sur cet échantillon quelle valeur k0 DEVRAIT AVOIR pour rendre compte des courbes quasi plates, et il trouve pour k0 une fourchette assez serrée. 2) rechercher des raisons qui expliqueraient cette valeur REQUISE de k0, et là il a cru déterminer un k0 trés proche à une échelle suffisante. Et c'et là que la discussion de sa théorie a commencé.

Popaul
Un faux rhum peut être enivrant. Mais je suis désolé pour Stéphane, car j'imagine très bien l'investissement et l'espoir qu'on peut mettre dans une théorie personnelle élaborée.

Yves a dit…

Bonjour Popaul,

A. J'avais bien compris ta critique 2.2. Mais pratiquement (selon S. Le Corre, mais voir également la réponse que m'a faite Eric Simon sur ce point), l'effet de k0 ne prédomine que dans le halo de la galaxie, et sur le plan (et le sens) de rotation des galaxies satellites. D'ailleurs il peut aussi expliquer les observations de galaxies dont les parties proches et plus éloignées du centre présentent deux sens de rotation opposé.
Donc, sauf observation de galaxies satellites d'une même galaxie primaire, tournant en sens opposé, ta critique 2.2 permet de réfuter l'explication de k0 par le champ gravitique créé par la rotation / translation des autres galaxies du même amas, mais pas forcément son explication par un champ gravitique créé par une structure à plus grande échelle.

B. C'est d'ailleurs l'argument précédent, en plus de la surprenante quasi-constance de la valeur de k0 calculée par S. Le Corre, qui m'avait conduit à rechercher quelle structure plus grande pourrait en être à l'origine.
Cette quasi-constance de k0 (même si ce n'est qu'un résultat annexe de l'étude de S. Le Corre, qu'il n'explique pas) me semble en effet plutôt contradictoire avec une origine locale à la galaxie (halo de matière noire par exemple) ou à l'amas, puisqu'on obtient des k0 à peu près identiques pour différents amas appartenant au superamas local (dans un commentaire précédent, j'avais d'ailleurs utilisé cet argument contre l'hypothèse de S. Le Corre).
En fait j'avais dans un premier temps cherché à estimer le champ gravitique que créerait un halo de matière noire en rotation englobant le superamas, mais l'ordre de grandeur obtenu aurait demandé une vitesse de rotation supérieure à c...
Ce n'est que dans un deuxième temps que j'ai imaginé (probablement à tort) que c'est l'ensemble de l'univers observable qui pourrait créer un champ gravitique à peu près constant à l'échelle du superamas, si celui-ci est globalement en rotation.

Voilà. J'ai essayé de sauver l'idée de S. Le Corre, d'une explication de la "masse manquante" par le GEM plutôt que par la matière noire. Mais je reconnais que ce n'est pas très convaincant :(

Nicophil a dit…

Popaul a dit :
" les deux sens de rotation sont possibles, ce qui engendre, sauf erreur de ma part (avis contraire ?), des effets GEM opposés "

Oui, avis contraire ici ! Contrairement à l'électromagnétisme, il n'y a jamais de répulsion en gravitation, c'est toujours de l'attraction. C'est ce qui explique la dominance de cette interaction à l'échelle astronomique alors qu'elle est plus que négligeable à l'échelle moléculaire. Intuitivement, j'étendrais ce principe de la gravitostatique à la magnéto-gravitation. Mais peut-être que ça pose alors problème vis-à-vis des ondes...?

Yves a dit…

Bonjour Nicophil,

Non, c'est Popaul qui a raison : l'accélération qui résulte du champ gravitomagnétique k est ~ k^v. Donc, suivant le sens de la vitesse de rotation v, elle est centripète ou centrifuge.

Si l'explication du k0 calculé par Stéphane Le Corre est comme il le pense d'origine gravitomagnétique,
- soit cette origine est "locale" (disons local à l'amas ou à un groupe de galaxies), mais alors il faudrait que toutes les galaxies proches tournent dans le même sens (et à peu près dans le même plan) ;
- soit elle est "non locale" (soit au moins à l'échelle du superamas), mais alors il faudrait observer des sens de rotation identiques au niveau du halo des galaxies (là où l'effet de k0 prédomine), et surtout pour les galaxies satellites.

Remarque : la publication citée par Eric Simon montre que les "spin vectors" des galaxies pointent statistiquement vers le centre du superamas. Les sens de rotations de galaxies diamétralement opposées par rapport à ce centre seraient alors opposés. Cela serait également contradictoire avec l'hypothèse d'un champ gravitomagnétique exerçant une influence globale à l'échelle du superamas (ou alors ce champ devrait avoir une drôle de forme!).
La seule "chance" qui reste serait que cette étude soit partiellement fausse. Ou du moins, que les sens de rotation observés ne soient que ceux de l'intérieur du disque de ces galaxies, qui concentre la plus grande partie de leur matière; et qu'en leur périphérie le sens de rotation soit toujours le même, avec un "spin vector" de même orientation (direction + sens) que le champ gravitomagnétique. Mais cela demanderait qu'il y ait beaucoup de "warped galaxies" ou de galaxies présentant des sens de rotation opposés entre leur disque et leur halo.

Cordialement,
Yves

Dr Eric SIMON a dit…

Effectivement, à la relecture de l'article, on voit que la direction du vecteur vitesse n'a été considérée qu'au départ du raisonnement, et dans le sens qui produit un produit vectoriel centripète. Puis très vite les calculs s'engagent sur les modules des vecteurs et on oublie les vecteurs...
Mais si les galaxies du superamas ont tendance à avoir des axes de rotation alignés, il serait surprenant que leur sens de rotation soit toujours le même, mais je ne connais pas de données d'études sur ce point particulier.
Il faut toujours garder à l'esprit que la dynamique d'une galaxie provient de son histoire, qui est faite de multiples fusions de galaxies plus petites, et on peut à peu près affirmer sans trop spéculer que dans une fusion de galaxies, c'est le sens de rotation de la plus grosse qui l'emporte. De là à dire, en spéculant bien d'avantage, qu'il pourrait exister un effet d'"évolution Darwinienne" où une petite asymétrie dans la population des galaxies du superamas au départ (en termes de sens de rotation) aurait pu résulter une population à la rotation (son sens) homogène aujourd'hui ?... (je spécule, je spécule). Il me semble qu'une telle homogénéité des sens de rotation devient une nécessité pour garder la théorie cohérente, ce qui n'est pas rien.
Ensuite, si les axes de rotation des galaxies sont effectivement plutôt parallèles au plan du superamas en pointant vers le centre, et donc plutôt orthogonaux à k0 (vecteur), ça voudrait dire qu'il faudrait chercher les plans des galaxies satellites plutôt orthogonaux aux plans galactiques, où qu'elles se trouvent dans le superamas, pourquoi pas ?

Yves a dit…

Bonsoir Eric,

J'ai sans-doute lu trop en diagonale la publication que vous avez citée, à propos de l'orientation des galaxies dans le superamas local - c'est un peu trop technique pour moi :(

Ai-je mal interprété la phrase "the spin vectors of Virgo cluster member galaxies, and to some extent, those of the total LSC galaxies, tend to point to the Virgo cluster center" ?
J'avais cru comprendre que cela concernait non seulement les axes de rotation, donc l'alignement des galaxies, mais aussi leur sens de rotation (en interprétant littéralement "point to the center", ce qui donne un sens opposé au vecteur, et donc à la rotation, suivant la position de la galaxie par rapport au centre du superamas).

Si "point to the center" ne concerne que les directions (et non le sens du vecteur), les conclusions qu'on peut en tirer, en particulier à propos d'une éventuelle origine gravitomagnétique de cette observation, sont très différentes.

Mais si j'ai bien compris (il me semble, au vu du paragraphe commençant par "With the optical image and HI velocity fields", page 5), il s'agit bien aussi du sens de rotation des galaxies. Cela exclut pratiquement qu'un champ gravitomagnétique dont l'effet serait global à l'échelle du superamas, puisse être à l'origine de l'alignement de ces galaxies.

Comme je le disais dans mon message précédent, cela n'exclut pas complètement l'explication des plans de rotation des galaxies satellites par un tel champ. Mais si la cause de l'alignement des galaxies primaires dans le superamas n'est pas ce champ, sa direction n'est pas corrélée avec cet alignement ; et il ne faut donc pas forcément rechercher des plans de rotation des galaxies satellites orthogonaux à ceux de leurs galaxies primaires.

Par ailleurs, la même étude montre que les galaxies lenticulaires ont une plus forte tendance à aligner leur vecteur rotation vers le centre du superamas. Selon l'hypothèse que ces galaxies sont le produit d'une fusion, cela irait bien dans le sens de votre spéculation d'une "évolution darwinienne" de l'orientation des galaxies.

Cordialement,
Yves

Stéphane Le Corre a dit…

MESSAGE 1/5
Bonjour, je vois que mon article suscite beaucoup de réactions (et très intéressantes). Pour les mois qui viennent, j'ai d'autres priorités (et la recherche n'est malheureusement pas mon métier simplement une passion!). Je m'excuse donc d'avance mais je ne pourrais continuer à répondre à toutes les interrogations dont certaines sont justifiées et contraignent fortement le domaine de validité de ma solution et au final la consolide ! Oui oui vous avez bien lu « consolide »!? Cette explication tiendra en 5 messages. Je commence par quelques corrections (mais ce sont les 4 autres messages qui sont importants et nos points de vue pourraient converger).
Pour Eric : « Je passe vite en module » car la situation la plus générale est qu’on a k perpendiculaire à v car comme je l’ai déjà dit dans de précédents commentaires, avec le temps k impose son plan de mouvement.
Pour Popaul: « Un lien de MOND avec le gravitomagnétisme est-il imaginable ? » : S'il existe un lien entre MOND et le gravitomagnetisme, alors l'intérêt de MOND diminuerait fortement (elle ne serait qu'une redite/reformulation de la RG!?). De plus, MOND modifie le champ de gravité (la 1ere composante de GEM), le GEM impose une seconde composante de nature différente. Cette 2nde composante dans certains cas peut apparaitre comme une forme de modification à la MOND mais dans bien d’autres cas non (en particulier toute la discussion que l’on a sur l’aspect vectoriel de k0 sort du champ MOND). Et on notera aussi que pour les grandes structures commencent à apparaître d’étranges alignements (alignements des quasars précoces, orientation des galaxies vers le centre des superamas, alignements des plans de galaxies satellites). Cette seconde composante est à mon avis la clé de toutes ces anisotropies (MOND et matière noire sont à priori associés à des hypothèses isotropes).
k0 n'est pas un potentiel (c'est le pendant du champ magnétique B en électromagnétisme). k0 ne se déduit en aucun cas de la contribution des champs gravitiques des galaxies (c’est une erreur qui traverse d’ailleurs toute votre discussion, c’est dommage car il y a par ailleurs de très bons arguments). Le champ gravitique du cluster, k0 est due à sa propre matière (les galaxies d'un cluster ne représentent que très peu de son contenu). Du coup, k0 préexiste bien pendant l’évolution des galaxies, la critique 2.1 ne tient plus.
Yves dit sur le point 2.2) de Popaul: "les effets cumulés de leurs champs gravitiques [NDLR: des galaxies] tendent à se compenser. C'est pour ça que j'ai cherché à déterminer quells structure plus grande pouvait être à l'origine de k0." Je le redis ce n'est pas par l'effet cumulé des galaxies qu'on peut expliquer le k0 mais par la masse propre de l'amas (hors galaxies). Les galaxies ne représentent qu’une faible part de la masse de l'amas. Encore cette erreur qui revient ! Je ne comprends pas d’où vient ce malentendu. Peut-être de ma figure 9 ? Dans cette figure les points représentent symboliquement les clusters du cas B bis (et non les galaxies du cas A bis qui a déjà été éliminé).
A propos de l’article sur les spins de clusters. Toujours la même erreur, le fait que le « K1 » des galaxies soit diamétralement opposé ne joue pas sur le calcul du k0 (et quelque soit son sens). K1 pourrait tout aussi bien être nul que cela ne changerait rien au calcul du k0. Par contre nous verrons que cet article peut au contraire conforter ma solution.
Sur l'aplatissement des courbes: Quoi de plus plat qu'une droite? Du coup il me semble plutôt intéressant de tomber sur la formulation d'une droite? Ensuite, la pente de cette droite vaut 4k0 qui est très petit, d'où une évolution en r très faible en extrémité de galaxies.

Stéphane Le Corre a dit…

MESSAGE 2/5
Sur la remarque 2.2, je dirais que comme dans un système solaire la plupart des planètes tournent dans le même sens, pourtant la gravitation n'implique pas de sens à priori. Ce sont les conditions initiales partagées par toutes ces planètes qui peuvent l'expliquer. On peut imaginer les mêmes raisons (le partage de mêmes conditions initiales dans un amas, ie des vitesses relativement similaires pour des objets proches) qui expliquerait un sens de rotation semblable pour toutes les galaxies de l'amas. Car à partir des ces vitesses initiales, k0 implique alors le sens de la courbure de la trajectoire et donc impose un même sens pour toutes les galaxies dans un même amas. En effet, pour une direction du k0, selon le côté du centre naissant de la galaxie, soit la trajectoire se courbe en fuyant le centre galactique (à terme l’objet quittera la galaxie) soit la trajectoire se courbe en direction du centre (l’objet fera alors partie de la galaxie). k0 par son action « courbante » filtre les vitesses selon leur sens, seules celles qui vont entourées le centre sont susceptibles de faire partie de la galaxie. Par contre je ne pense pas que le k0 puisse imposer sa direction car il est très vite dépasser en grandeur par celui de la galaxie naissante dont la direction dépendra des directions des vitesses locales initiales qui peuvent être avec un certain angle non négligeable avec le k0 et qui peuvent subir des influences locales (pour reprendre l’analogie précédente, un peu comme les axes de rotation des planètes sur elles-mêmes qui varient plus que leur plan d’orbite). Du coup, effectivement une prédiction forte de ma solution est que les galaxies dans un même amas auront en général un même sens de rotation interne mais pas pour autant un axe parallèle au k0, plus précisément l’axe de la galaxie K1 devra se trouver en général dans le même demi-espace que k0. C’est une condition sine qua non. Par contre, on ne peut exclure des cas particuliers par des effets locaux où la rotation se soit mise en opposition avec le k0 de l’amas. Je le mentionne dans mon papier (paragraphe 5.2) car cela engendre alors un changement de sens de la vitesse de rotation aux extrémités. Il existe de telles observations (cf. pargraphe 5.2) de rotation contrarotative des extrémités. Comme vous le dîtes, si les galaxies ne tournaient pas dans un sens privilégié, on devrait trouver de nombreux cas de contra rotation, ce qui n’est pas le cas. C’est donc un très bon test de savoir si le sens de rotation des galaxies d’un même amas est cohérent ou pas ? Dans le cas négatif, ma solution serait difficile à tenir ! L’article sur les spins de clusters indique que les galaxies ont tendance à se diriger vers le centre du superamas. Autrement dit sauf si les amas de ce superamas ont une forme de banane de plus de 90° autour du centre du superamas (ce qui n’est pas le cas), les galaxies de ces amas auront une direction cohérente (contenue dans moins d’un demi-espace). Pour valider totalement la prédiction de ma solution, il faudrait encore s’assurer que le sens aussi (et pas seulement la direction) pour ces galaxies est le même (il parait peu probable qu’il n’en soit pas ainsi) et s’assurer que l’amas a aussi son spin dans la direction du centre du superamas (là encore ce serait bizarre qu’il en soit autrement).
Question subsidiaire : Comment la matière noire peut-elle expliquer une contra rotation ? Dans ma solution elle est possible mais rare.

Stéphane Le Corre a dit…

MESSAGE 3/5
Sur l'homogénéité du k0: Vous mettez en effet le doigt sur un point qui contraint énormément ma solution. Si l'on prend K1=10^28.5, on obtient pour r=900kpc=2.7*10^22, K1/r^2=10^-16.35 et pour r=1.2Mpc=3.6*10^22, K1/r^2=10^-16.61. Autrement dit, les galaxies étudiées devraient approximativement se trouver sur des anneaux de 300kpc autour des centres de leurs clusters. Notons aussi que la position et la largeur de cette fenêtre sont légèrement modulables selon la valeur de K1.Par exemple, avec K1=10^28, on obtient pour r=500kpc=1.5*10^22, K1/r^2=10^-16.35 et pour r=700kpc=2.1*10^22, K1/r^2=10^-16.64. La fenêtre est alors réduite (200kpc) et plus près du centre de l'amas. Avec un K1 plus grand, c'est l'inverse. Tous cela pour dire que notre cas n'est pas totalement désespéré, il existe une certaine probabilité que les galaxies étudiées soient dans des positions en accord avec le k0 et le K1. Pour pouvoir trancher, il faudrait que l'on connaisse les positions des galaxies étudiées par rapport au centre de leur cluster et connaitre la masse de chaque cluster. Mais votre argument de la diversité des amas de mon panel me convainc, comme vous je trouve cela trop étonnant (la plage du k0 me semble trop petite vu la diversité). Ce qui m’amène à justifier (d’une autre manière) ce que vous essayer de faire par le calcul. D’après la formule v=4k0r, k0 est corrélé à la vitesse des extrémités de galaxies. Lorsque l'on regarde les courbes possibles d'autres galaxies, la fenêtre statistiquement pertinente est au moins des vitesses de 100 à 300 (facteur 1 à 3). Notons au passage que si l'on regarde les 16 galaxies étudiées, les vitesses en bout de courbes s'étalent principalement entre 150 et 250 (facteur de 1 à 1.5). Notre échantillon ne couvre pas toutes les possibilités de k0 (par un facteur 2). Venons-en au point important. Si le cluster est à l'origine du k0 de la matière noire et étant donnée que statistiquement la plupart des galaxies en possède (et se distribue sur le cluster), il faudrait que la fenêtre de couverture déduite de la plage du k0 soit de l'ordre du Mpc (taille des clusters). Je traduis ainsi sous une autre forme votre critique de l’homogénéité du k0 en précisant ce qu’il devrait donner grossièrement (ie la taille des clusters). Ce point seul est déjà intéressant d’un point de vue théorique, car cette corrélation permet aussi de rejeter la possibilité que k0 provienne par exemple de l’Univers dans son ensemble car dans ce cas k0 devrait être associé à une taille caractéristique de l’ordre de la taille de l’univers, il n’existerait alors aucune galaxie sans matière noire. Ce n’est pas le cas. Et à mon avis pour les mêmes raisons, cela rend aussi peu probable une source provenant des superamas. On retrouve à nouveau notre meilleur candidat le cluster ou la collection de clusters.

Stéphane Le Corre a dit…

MESSAGE 4/5
Précédemment, on a calculé que notre plage de k0 était associé à une plage de distance de 300kpc. Même avec la correction du facteur 2 (du à la sous représentation de notre échantillon), on est loin du compte 300*2^0.5=450kpc (le « *2^0.5 » car on est en r^-2). A priori la seule possibilité pour élargir cette plage est de jouer sur l’évolution r^-n du champ (avec n<2). Du coup, ainsi que vous avez essayé de le faire par le calcul, je me suis intéressé à une évolution en r^-1 mais par les données d'observations comme je le fais dans mon papier. J'ai donc testé rapidement la modélisation (K3/r+k0) pour fitter les courbes. Première surprise intéressante, alors que le fitting avec K2/r^-3 était légèrement moins bon que K1/r^-2, il semble légèrement meilleur avec K3/r^-1. On obtient en gros K3=(10^-20)*K1 et un k0 semblable mais avec une correction tout de même de 10^-0.2 sur la borne inférieure. On a donc une légère augmentation (inattendue) de la plage du k0 à ce stade du simple fitting (mais elle n’est pas suffisante). C’est un second point intéressant. Mais surtout, ce à quoi l’on s’attendait la seule application d’une loi en r^-1 augmente elle aussi la plage en terme de distance. Finalement, si l'on prend K3=10^5.7, on obtient pour r=300kpc=10^22, K3/r^2=10^-16.3 et pour r=1Mpc=3*10^22, K3/r^2=10^-16.75. On a alors une fenêtre de 700kpc. Si on applique le facteur 2 pour couvrir tous les cas de galaxies on a une couverture de 1.4Mpc=2*700kpc (le « *2 » car on est en r^-1), de l'ordre de grandeur des clusters. Ce qui signifie que le k0 qui explique la matière noire est présent dans la grande majorité du cluster.
En conclusion, votre discussion a révélé 2 nouvelles prédictions/contraintes très fortes. La 1ere est que ma solution impose des sens de rotations internes des galaxies K1 dans le même demi plan que k0 (aucune observation ne contredit cette possibilité, je ne vois pas en quoi c’est un point négatif !? et même l’article sur les spins de cluster rend cette possibilité fort probable). La 2ème : Il apparait inévitable que dans le cadre de ma solution, une évolution proche de r^-1 du champ gravitique pour k0 est indispensable (quelque soit son origine !) du moins en extrémité de cluster. Ainsi votre discussion a mis une contrainte forte sur ma solution.

Stéphane Le Corre a dit…

MESSAGE 5/5
Comme vous le chercher depuis le début, une étape importante serait de trouver un moyen d’obtenir un tel champ. Ce champ provient soit du cluster soit de la collection de clusters. Vos calculs semblent indiquer qu’il est difficile d’obtenir un champ en r^-1 pour une unique structure. Vous aurez d’ailleurs le même problème pour toutes autres structures « uniques » (en conséquence, il est à mon avis vain d’espérer l’obtenir par le superamas ou l’univers). La solution la plus probable alors reste la collection de cluster. Je rappelle que dans mon papier je mentionnais que le cas B Bis (collection d’amas) avait l’avantage entre autre de pouvoir expliquer le maintien d’un k0 sur de longues distances (je le répète les points de la fig. 9 du cas B Bis représentent des clusters et non des galaxies dont le cas A Bis a été éliminé). Intéressons-nous du coup à la collection des « spins » de clusters (i.e. k0 comme somme des différents k0 des clusters). Notons que dans ce cas notre solution entraine une 3ème nouvelle prédiction : les k0 de clusters voisins devraient avoir une fâcheuse tendance à s’aligner (comme indiqué dans mon papier en fin de paragraphe 4.1) pour espérer qu’ils se cumulent. Les observations d’Hutsemekers pourraient-être un indice de cette tendance mais surtout l’article sur les « spins » de cluster aussi. Merci Eric pour cette référence ! Avec 100 amas dans le superamas (ordre de grandeur du nombre d’amas dans le superamas local), si on estime à une vingtaine de cluster sur le bord du disque, on a au max 18°=360/20 d’écart entre les k0 des clusters voisins si ceux-ci pointent aussi vers le centre du superamas (comme dit précédemment direction des clusters assez naturelle mais qui reste tout de même à valider). Dans ce cas, cos(18)=0.95, le cumul en vecteur est quasi le cumul en module. Avez-vous tenté un tel calcul sur une collection de clusters? En fait une solution calculatoire encore plus simple peut-être envisagée. Reprenons nos précédents calculs. Et mettons nous en bord de cluster, par exemple pour r=3Mpc=10^23 (soit un cluster de 6Mpc). Si l'on reprend K1=10^28.5, on obtient pour r=3Mpc=10^23, K1/r^2=10^-17.5. Avec 7 voisins on obtient 7*10^-17.5=10^-16.65. On est complètement dans l’ordre de grandeur attendu ! Et si l’on prend en compte que le fait que notre plage de k0 n’est pas représentative, on peut descendre à 5 voisins. Ainsi on aurait bien une décroissance en r^-n (n=2 ou 3) au sein des clusters mais à l’approche de la périphérie des clusters, les k0 des voisins viennent compenser cette décroissance. Cette valeur à la frontière des clusters est un point bas.
A l’opposé de votre conclusion, votre discussion a permis d’affiner ma solution (le cluster seul ne peut suffire à expliquer la matière noire) mais surtout d’affermir cette solution (par des calculs du k0). Car je rappelle qu’à l’origine les valeurs du k0 sont déduites des courbes (donc sans rapport avec les clusters). Le fait de retrouver ces valeurs par un autre moyen est bluffant (je ne l’aurais pas cru, d’où mon scepticisme initial sur votre démarche du calcul du K1 mais sur ce point vous avez eu raison le calcul était possible du moins en ordre de grandeur !). En conclusion, le cluster avec ses voisins proches permettraient d’expliquer la matière noire dans le cadre de ma solution. Cela ne signifie pas qu’il s’agisse de la bonne solution. Ma solution entraîne plusieurs prédictions non triviales sur les orientations de galaxies et de clusters qui restent à vérifier (même si certaines observations vont dans le bon sens). Et encore merci à Eric pour cette référence qui rend vraiment probable cette solution (1ere et 3eme prédiction).

Dr Eric SIMON a dit…

Merci beaucoup Stéphane d'avoir pris le temps d'apporter des réponses étayées, éclairantes, si ce n'est brillantes!

Yves a dit…

Bonjour Stéphane,

Je vous remercie également pour l'attention que vous avez portée à nos critiques (parfois confuses, en tout cas les miennes), et pour la qualité de votre réponse.

J'en suis encore à un stade "c'est trop beau pour être vrai", et je me méfie de mes a-priori (j'étais prêt à me laisser séduire par une thèse alternative à celle de la matière noire), ce qui m'a poussé à chercher ce qui pouvait clocher - et qui maintenant me fait espérer que votre idée rencontrera un écho dans la communauté scientifique (dont je ne fais pas partie), et donnera lieu à des critiques, positives ou négatives, plus sérieuses que les miennes.

Cordialement,
Yves

Popaul a dit…

Suite aux commentaires de Stéphane, je me limite au message 5.2 qui discute mon argument 2.2
"Sur la remarque 2.2, je dirais que comme dans un système solaire la plupart des planètes tournent

dans le même sens, pourtant la gravitation n'implique pas de sens à priori. Ce sont les conditions

initiales partagées par toutes ces planètes qui peuvent l'expliquer. On peut imaginer les mêmes

raisons (le partage de mêmes conditions initiales dans un amas, ie des vitesses relativement

similaires pour des objets proches) qui expliquerait un sens de rotation semblable pour toutes les

galaxies de l'amas. Car à partir des ces vitesses initiales, k0 implique alors le sens de la

courbure de la trajectoire et donc impose un même sens pour toutes les galaxies dans un même amas."

"on peut imaginer" : Peut-on qualifier d'objets proches les sous-agrégats d'un amas voire d'un amas

d'amas (celui qui définit le k0), qui donneront naissance à des galaxies ? Admettons. Mais que cela

leur confère RELATIVEMENT A CET AMAS DU K0 des "vitesses relativement similaires" n'est pas

imaginable, sauf dans le cas d'une rotation globale de l'amas du k0.

Cas de la translation :
-----------------------
- Par définition, la vitesse moyenne (pondérée par les masses) des composants de l'amas est nulle

dans le repère propre de l'amas, autrement dit les vitesses des galaxies sont dispersées dans le

repère du centre de masse de l'amas. Dispersées en module et direction. De sorte que le champ k0 de

l'amas, pour autant qu'il puisse exister dans le repère propre de l'amas où le centre de masse de

l'amas est au repos, agirait sur des sous-agrégats dont les vitesses sont quelconques par rapport à

l'amas, et donc quelconques par rapport à k0. Rendant équiprobables les deux sens de rotation dans

un même demi-plan.
- Du moins pour autant qu'il soit vrai que "à partir de ces vitesses initiales, k0 implique alors

le sens de la courbure". Mais ce n'est pas le cas, de sorte que cette hypothèse de genèse de la

rotation des galaxies par le mouvement relatif de translation de leur composants par rapport à k0

est intenable. En effet, imaginons une masse en translation perpendiculairement (ou avec une

composante telle) à un k0 "vertical et pointant vers le bas", et qui baigne l'espace de façon

localement uniforme (à l'échelle de la future galaxie). Alors LE K0 EST AUSSI BIEN A DROITE QU'A

GAUCHE de la trajectoire orientée, avec la même intensité, et ne peut, par symétrie, définir une

incurvation quelconque de la trajectoire.
Cette nouvelle critique, que je note (2.3) pour la discussion, si elle est correcte, invalide la

base même de cette hypothèse gravitomagnétique : k0 traverse uniformément toutes la galaxie, il

n'est pas plus à l’extérieur qu'à l'intérieur, et ne crée donc aucune force ni centripète ni

centrifuge. C'est la première que j'aurais du faire.

Popaul a dit…

(suite)

Cas de la rotation de l'amas source du k0 :
-------------------------------------------
- Si les sous agrégats composant l'amas ont en moyenne la même vitesse de rotation que leur amas,

alors ILS N'ONT PAS EN MOYENNE DE VITESSE RELATIVE PAR RAPPORT A L'AMAS, ET DONC A K0. Les seules

vitesses par rapport à k0 sont les composantes de leur dispersion, et elles sont aléatoires. Ce qui nous ramène au cas précédent.
- La critique (2.3) s'applique aussi ici.

Popaul du soir
PS : Comme je suis une quasi quiche en math, je n'ai pas pu faire d'études de physique théorique. Il ne me reste que l'argumentation logique, qui met en défaut bien d'autres théories que celles de Stéphane, dont certaines fameuses et reconnues...On fait toujours trop confiance aux spécialistes (il y a un mot de Feynman là-dessus). En particulier, on n'aurait jamais du inventer énergie noire et matière noire galactique si la logique avait été le premier des soucis. Mais c'est trop long à raconter.

Yves a dit…

Bonjour Popaul,

dans ton argumentation, tu négliges un point (comme moi plus tôt dans cette discussion) : les galaxies ne représentent qu'une fraction de la masse d'un amas, dont l'essentiel est constitué de gaz intergalactique. Pour que ce nuage de gaz ne s'effondre pas vers le centre de masse de l'amas sous l'effet de la gravitation, il faut qu'il soit globalement en rotation. Selon Stéphane, et je pense qu'il a raison, c'est cette rotation qui est à l'origine de la plus grande partie du champ gravitique créé par l'amas (les champs gravitiques créés par les mouvements des galaxies pouvant effectivement avoir tendance à se compenser).

D'autre part, si on imagine un scénario de formation des galaxies "top-down", à partir du nuage de gaz en rotation qui va constituer le futur amas et donc sous l'influence du champ gravitique interne de ce nuage, cela peut expliquer l'orientation générale des vecteurs rotation des galaxies que montre la publication citée par Eric Simon.

En revanche, j'ai un peu de mal à faire le lien avec le fait que globalement ces vecteurs pointent vers le centre du superamas - au moins cela impose une contrainte sur ce scénario top-down : il s'appliquerait à l'échelle d'un amas, ou d'un groupe d'amas proches, mais pas globalement à l'échelle du superamas, qui pourrait alors au contraire s'être formé par agrégation de structures plus petites. Mais là, je m'aventure dans une spéculation douteuse, vu mon manque de connaissances en cosmologie.

Cordialement,
Yves

Yves a dit…

Re

Autre chose. Au vu de cette autre découverte :
http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2015/05/decouverte-dun-gigantesque-halo-de-gaz.html (merci encore, Eric),
il serait intéressant d'en évaluer les effets gravitationnel ET gravitique.

Yves a dit…

Rebonjour,

Je reviens avec une nouvelle remarque, tenant maintenant compte de celle de Stéphane, et donc du fait qu'une fraction importante (disons les 3/4) de la masse de l'amas est constituée de gaz. Je ne connais pas la distribution de cette masse de gaz dans l'amas, mais je suppose que seule une partie de cette masse se répartit dans des halos autour des galaxies : cf. par exemple http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2015/05/decouverte-dun-gigantesque-halo-de-gaz.html, où la masse de gaz concernée (même si bien plus importante qu'estimé avant cette découverte) n'est qu'environ la moitié de celle de la galaxie. La plus grande partie de la masse de gaz subirait donc l'influence gravitationnelle de la masse totale l'amas considéré comme un tout, plus que celle de telle ou telle galaxie.

Yves a dit…

Désolé, j'ai enregistré involontairement le commentaire précédent sans l'avoir terminé. En voici la suite (merci Eric de les publier dans le bon ordre)

Je considère donc la masse totale de gaz que contient l'amas, dont la plus grande partie n'est pas directement liée (sous forme de halos) aux galaxies, et se trouve donc en rotation autour du centre de masse de l'amas (sinon le gaz s'effondrerait vers ce centre).
En supposant une distribution à peu près uniforme de cette partie du gaz, on peut modéliser grossièrement l'amas comme un disque en rotation, à l'intérieur duquel baignent les galaxies.
Dans ce cas, en un point situé à l'intérieur du disque, la composante perpendiculaire au disque du champ gravitique qu'il crée est orientée dans le même sens que le vecteur rotation. En un point situé à l'extérieur du disque dans son plan de rotation, cette composante est orientée dans le sens opposé (et loin de l'amas, elle décroit en 1/r3). Voir par exemple http://www.mathcurve.com/courbes2d/magneticcirculaire/magneticcirculaire.shtml pour une spire circulaire (la généralisation à un disque demanderait quelques calculs, mais les lignes de champ auraient la même allure, sauf près du bord du disque). D'ailleurs le simple fait que les lignes de champ (gravito-)magnétiques sont fermées impose le changement de sens évoqué ci-dessus.

Cela pose deux problèmes :

1) si les amas proches du notre tournent dans le même sens que celui-ci, les champs gravitiques qu'ils créent s'opposent au champ gravitique interne à notre amas. Ils ne peuvent donc pas contribuer positivement au k0 comme l'espère Stéphane (ils ne doivent pas non plus y contribuer trop négativement vu la décroissance en 1/r3).

2) le calcul du champ gravitique créé en son intérieur par un amas typique modélisé de cette façon pose un (très gros) problème d'ordre de grandeur par rapport au k0 calculé par Stéphane.

Popaul a dit…

Bonjour Yves

Mon dernier message du 10 mai ne suppose pas du tout que le k0 serait produit par les galaxies de l'amas. Une masse de gaz convient tout à fait.
Mon but était d'analyser la réponse de Stéphane à ma "réfutation" 2.2 (je commence par le citer). Pour cela, j'admet d'abord (comme je l'ai fait en 2.2) l'existence du k0 de l'amas à titre d'hypothèse (donc existant indépendamment des contributions éventuelles des mouvements des galaxies au k0), puis j'envisage les 2 cas de mouvement de l'amas producteur du k0
A cette occasion, je m'aperçois que le problème est pire que 2.2, qui voulait seulement montrer l'équiprobabilité des sens de rotation et donc des effets aussi bien centrifuges que centripètes du k0 de l'amas sur les galaxies. Ma critique 2.3 est que l'uniformité du k0 dans chaque galaxie rend impossible toute génération d'une force gravitomagnétique, qu'elle soit centripète ou centrifuge. C'est sur cet argument qui conteste tout effet du k0 qu'il faudrait se concentrer et dire s'il est vrai ou faux. Puisque s'il est vrai, c'est le principe même de la théorie de Stéphane qui n'existe pas.
Je répète l'argument 2.3 : "En effet, imaginons une masse en translation perpendiculairement (ou avec une composante telle) à un k0 "vertical et pointant vers le bas", et qui baigne l'espace de façon localement uniforme (à l'échelle de la future galaxie). Alors LE K0 EST AUSSI BIEN A DROITE QU'A GAUCHE de la trajectoire orientée, avec la même intensité, et ne peut, par symétrie, définir une incurvation quelconque de la trajectoire." Pas d'incurvation c'est à dire pas de force centripète ni centrifuge générée par un k0 uniforme

Dr Eric SIMON a dit…

Popaul, votre argument 2.3 est erroné. La force gravitique est un produit vectoriel : F = v ^ k.
Un champ k uniforme orthogonal à la direction de la trajectoire produit une courbure de la trajectoire.

Popaul a dit…

Merci beaucoup :-)
reste 2.2, que mon message du 10 mai confirme

Yves a dit…

Bonsoir Popaul,

Je suis d'accord avec ton point 2.2 tel que tu l'avais formulé initialement. Mais il se trouve (selon la publication citée par Éric) que, justement, le sens de rotation des galaxies proches est statistiquement le même (quelle qu'en soit la cause). Donc cette critique ne remet pas forcément en cause l'idée de Stéphane.
En revanche, j'aimerais bien qu'il réponde aux dernières questions que j'ai soulevées...

Pascal a dit…

Bonjour,
J'ai enfin pris le temps de lire le premier article de Stéphane, et les commentaires ; cela m'inspire quelques réflexions :
Il serait bon de préciser de quels mouvements on parle, par exemple de distinguer clairement rotation des galaxies (sur elles-mêmes) et révolution autour du centre de masse d'un amas, cela éviterait quelques confusions.
Concernant l'échelle de la structure responsable du ko, Stéphane montre bien que la galaxie est inadéquate, et un rapide calcul de même type retrouve qu'il en est de même des petits regroupements, tel que le groupe local ; l'estimation pour les amas est en revanche compatible (un calcul plus précis pour l'amas de la Vierge donne 3 fois la grandeur désirée, ce qui est correct) en revanche l'estimation pour les superamas me semble inexacte d'un facteur 1000, car si on se réfère au K1, il faut prendre les rapports de masse et vitesse entre galaxie et superamas, et non entre amas et superamas ; on aboutit alors à un ko de 10^-17.5, comme pour l'amas ; toutefois les masses et les vitesses me paraissent surestimés pour les superamas, et en prenant le superamas local (centré sur l'amas de la vierge)on arrive à des valeurs 10 fois moindres que pour l'amas de la Vierge.
toutes ces estimations reposent sur la valeur de la dépendance en r (prise ici en r^-2) ; mais l'essentiel n'est pas là ; on suppose dans tous les cas implicitement que la structure générant le ko est relaxée, discoïdale, avec des vitesses cohérentes, sur des orbites képlériennes, pour que la contribution de chaque élément soit additive ; si ces conditions sont bien remplies pour les galaxies spirales, clairement ce n'est pas le cas pour les superamas, qui ne sont pas relaxés (et ne le seront jamais); les mouvements y sont plutôt centripètes, comme l'illustrent bien les champs de vitesses publiés en 2014 pour Laniakea, du moins les mouvements propres car les vitesses de récession sont bien supérieures à cette échelle ; d'ailleurs, faut -il en tenir compte dans les calculs du champ gravitique?? Autre question, à quoi aboutit, toujours dans l'optique gravito-magnétique, un champ de vitesses plus ou moins plan mais centripète ? Pour les amas, ils semblent tout juste relaxés vu l'age de l'univers ; mais ils sont sphéroïdaux, avec d'ailleurs un grand axe statistiquement orienté vers l'amas le plus proche (ce qui est mal expliqué) ; les plans de révolution des galaxies y sont donc dispersés, comme ceux des étoiles d'une galaxie elliptique ou d'un amas globulaire. Pire, l'essentiel de la masse de l'amas est sous forme de gaz, chaud (10^7 ou 10^8 K) car tombé dans le puits gravitationnel, et en équilibre hydrostatique (et non dynamique), donc sans mouvement cohérent si ce n'est faiblement centripète par refroidissement ; tout cela ne favorise guère des contributions additives à ko. Seule une connaissance détaillée de la dynamique des différentes composantes permettrait d'avancer.

Yves a dit…

Bonjour Pascal,

Un champ de vitesses à peu près centripète ne contribue pas au champ gravitomagnétique, ou seulement par ses inhomogénéités. En effet deux objets symétriques par rapport à la droite reliant notre objet d'intérêt au centre d'attraction contribuent de manière opposée au champ total que subit cet objet.

Par ailleurs, la modélisation simpliste d'un amas, comme une structure dont l'ensemble des masses (gaz compris) sont globalement en rotation autour d'un axe, est certainement erronée, comme vous l'avez fait remarquer. Mais il me semble que c'est celle qui conduirait au champ gravitomagnétique le plus important, et même dans ce modèle:
- l'ordre de grandeur de ce champ est insuffisant, surtout avec la décroissance qui me semble être en r^-3 à distance suffisante de l'amas.
- près du plan de rotation, le champ créé par l'amas en son intérieur (en tout cas assez près du centre) est de sens opposé à celui créé à l'extérieur; donc si deux amas proches A et B ont leurs axes à peu près alignés et le même sens de rotation, près du centre de A le champ créé par B s'oppose au champ interne de A.

Tout cela me semble exclure l'hypothèse de Stéphane selon laquelle le supposé champ gravitomagnétique créé par un amas et ses voisins serait l'origine du k0 calculé à partir de la courbe de rotation d'une galaxie appartenant à cet amas.
Comme Stéphane a exclu lui-même la possibilité que ce champ soit créé par les galaxies proches, ou qu'elle soit créé par les mouvements internes au superamas (avec en plus l'argument du champ de vitesses centripètes dans le superamas), il ne reste guère de possibilités.

Cordialement,
Yves

Pascal a dit…

Bonjour,
Voilà un article extrêmement intéressant et qui a passionné les foules à en voir le nombre de commentaires qu'il a généré depuis sa parution!
Un an après, vous est-il possible de faire un point de la situation?
Les fameuses prédictions énoncées dans les deux articles ont-elles pu êtres testées, notamment celles qui concernent les expériences en cours sur les effets de la gravitation sur l'antimatière?
La communauté scientifique s'est-elle émue de ces articles... ou bien resteront-ils classés sans suite?
Je suis également passionné pas le sujet, mais en tant que simple amateur, c'est pourquoi je reste bien à l'écoute de votre blog... les yeux au ciel et les pieds sur terre! et j'en profite pour vous remercier de votre magnifique travail de diffusion et de vulgarisation des connaissances scientifiques les plus pointues.
Cordialement,
Pascal

Dr Eric SIMON a dit…

Bonjour Pascal,

Merci pour vos remerciements. Concernant ces articles, aux dernières nouvelles ils sont restés à l'état de "préprints" et n'ont pas été publiés dans une revue à comité de lecture après de multiples tentatives par l'auteur. Les expériences sur la gravitation de l'antimatière sont toujours en cours de développement et avancent doucement, sans pour le moment pouvoir rejeter la solution à effet répulsif, mais sans non plus pouvoir la valider. Les grosses expériences sont des processus longs qui se comptent en années le plus souvent.

Stéphane Le Corre a dit…

Bonjour,
Effectivement, ces articles ne resteront qu'au stade de "preprint". Ils n'ont pas la qualité requise pour les reviewers. Parmi les dernières tentatives, si ce n'est la dernière, qui date d'août 2015 le message du reviewer était:
"This paper would like to explain the issue of dark matter in the framework of the Newtonian approximation of General Relativity. The work is a summary of well know results organized in a non-professional way. Some original parts (as the "gravitic field") are totally based on some personal opinion of the author which mixes galactic astrophysics, the weak field limit of GR and some ideas derived from MOND. It should be rejected since does not reach the standard of the New Astronomy journal."
Je comprends mal la comparaison avec MOND! Je rappelle que je ne fais aucune hypothèse exotique et que ma solution est issue de la Relativité générale!
Mais à défaut de convaincre les spécialistes, je suis, comme vous, toujours en attente de résultats qui pourraient nous éclairer sur la réalité ou non de cette solution. Pour le moment, à ma connaissance, les seuls articles qui ont traités des thèmes prédits par ma solution concernent la problématique de la disposition en plan des galaxies satellites. Ils pourraient laisser penser, par leur conclusion, qu'il n'y a peut-être pas de disposition par plans. Mais leur étude malgré tout révèle non seulement des plans aux petits angles mais surtout d'autres points qu'ils n'expliquent pas vraiment et qui sont en fait assez naturellement attendus par ma solution. Si cela vous intéresse, j'ai d'ailleurs mis sur le site du CNRS un court papier en relation avec ces articles, et en prime une autre prédiction à la clé ("Dark matter and planes of corotating satellite galaxies" https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01239270). J'ai aussi commis un 2nd court papier toujours sur le site du CNRS à propos d'une expérience qui pourrait mesurer directement le fameux champ gravitique qui est la clé de voûte de ma solution ("DARK MATTER, A DIRECT DETECTION" https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01276745).
Une dernière remarque, de manière complémentaire, ma solution implique la non existence de particules de matière noire. Or depuis mes articles les résultats sur la matière noire ne sont pas franchement encourageants (sur les neutrinos stériles) ou sur la fenêtre des particules possibles (CERN et les résultats du Run 1) ou sur les sources possibles de matière noire (les photons gamma du centre de notre galaxie).
Mais cela ne conforte pas pour autant ma solution non plus! ;)