Cardinal de Hère
2020-02-11 22:03:02 UTC
La théorie de la gravitation universelle de Newton (complétée par la
relativité générale de Poincaré-Hilbert) est sur le point d'être
renversée par la théorie MOND (MOdified Newtonian Dynamics) qui est
parvenue à rendre compte de la formation des galaxies spirales sans
l'ajout de cette matière noire que personne ne parvient à observer. La
matière noire a été "inventée" pour rendre compte d'une contradiction
entre les calculs de la vitesse des étoiles éloignées du centre de leur
galaxie et les observations. Mais il existait une autre voie : celle du
rejet ou d'une modification de la théorie de Newton pour les très
grandes distances. Et c'est cette voie qui vient de recevoir une
première confirmation en montrant que les calculs avec MOND coïncident
avec les observations.
Encore une fois se vérifie que le fameux consensus autour du RCA, avancé
par la canaille écologiste pour justifier des mesures drastiques et
dangereuses de baisse du niveau de vie, pourrait très vite basculer dans
un nouveau consensus distinct du précédent. La science ne fonctionne pas
au consensus mais au doute permanent. Les fous qui tels une Greta
hystérique trépignent en vociférant au consensus n'ont absolument rien à
voir avec l'esprit scientifique.
<https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/matiere-noire-matiere-noire-premiere-fois-on-forme-galaxies-elle-mond-79534/>
Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle
et avec Mond
Pour la première fois, des chercheurs des universités de Bonn et de
Strasbourg ont simulé la formation de galaxies sur ordinateur en
utilisant des lois de la gravité de Newton modifiées dans le cadre de
Mond. Les galaxies avec disque qui ont été créées sans matière noire
sont similaires à certaines que nous voyons actuellement.
D'après les lois de la gravitation de Newton, en fonction de la
distribution des étoiles et même des nuages de gaz que l'on détecte dans
les disques des galaxies, ces étoiles et ces nuages devraient tourner de
moins en moins vite au fur et à mesure que l'on s'éloigne du centre des
galaxies autour desquelles ils sont en orbite. Ce n'est pas le cas, ce
qui a fait supposer qu'il devait y avoir une importante quantité de
matière qui ne rayonne pas, ou quasiment pas, en quantité bien
supérieure à la matière normale dite baryonique qui compose étoiles et
nuages de gaz. On peut ainsi rendre compte des observations en imaginant
que les galaxies spirales sont plongées dans un halo de cette matière
noire, puisqu'elle n'émet pas de lumière, de forme sphérique.
On trouve un problème similaire avec les vitesses des galaxies dans les
amas galactiques. Elles sont trop rapides pour que ces astres forment
des systèmes gravitationnellement liés, à moins, là aussi, de supposer
que les amas sont plongés dans un halo de matière noire bien plus massif
et dont le champ de gravité empêche les galaxies formées de baryons de
s'échapper des amas.
Il n'est pas possible de rendre compte des particules de matière noire
en supposant qu'il s'agit encore de particules connues, principalement
des noyaux et des atomes d'hydrogène et d'hélium, sans entrer en
contradiction avec les calculs de la nucléosynthèse primordiale de la
théorie du Big Bang, laquelle conduit à de nombreuses prédictions
couronnées de succès. Les particules de matière noire devraient donc
relever d'une physique exotique, encore jamais vue dans des collisions
de particules dans des accélérateurs comme le LHC ou dans des détecteurs
comme Xenon 1T.
Nouvelles particules ou nouvelle dynamique ?
Ces particules sont restées indétectables et c'est en partie pourquoi
depuis une décennie, une autre hypothèse proposée dès le début des
années 1980 par le physicien israélien Mordehai Milgrom a été considérée
de plus en plus sérieusement. Il s'agit en fait d'un cadre pour
différentes théories où on les rassemble souvent sous la dénomination de
Modified Newtonian dynamics (Mond). Comme son nom l'indique, il s'agit
de modifier les équations de mécanique céleste de Newton de telle sorte
qu'à grande distance d'un corps attracteur, l'accélération produite par
son champ de gravitation sur un autre corps ne décroît pas de la même
façon que dans le cadre de la physique de Newton. De cette manière, les
étoiles dans une galaxie peuvent tourner plus vite autour de son centre,
comme s'il y avait une masse plus importante mais invisible alors que ce
n'est pas le cas.
La théorie Mond a rencontré de nombreux succès ces dernières années,
notamment parce qu'elle rend mieux compte, par exemple, des observations
concernant les galaxies naines autour d’Andromède et de la Voie lactée.
Futura a consacré de nombreux articles à Mond en donnant la parole à
plusieurs reprises à l'un des chercheurs qui explorent cette alternative
au modèle de la matière noire froide, l'astrophysicien Benoît Famaey
(qui travaille sur la dynamique des galaxies à l'observatoire de
Strasbourg). Avec son collègue Stacy McGaugh, il a ainsi rédigé un
article de fond sur le sujet pour Living Reviews in Relativity.
Aujourd'hui Benoit Famaey et ses collègues de l'université de Bonn, Nils
Wittenburg et Pavel Kroupa, viennent de publier un article
impressionnant dans le célèbre Astrophysical Journal dans lequel les
chercheurs annoncent qu'ils ont fait la première simulation de la
formation des galaxies dans le cadre de Mond, donc sans faire usage de
matière noire. Ce n'est pas la première fois que l'on fait des
simulations de galaxies et de leur évolution dans ce cadre. On peut
citer à cet égard les travaux de l'astrophysicienne française Françoise
Combes professeur au Collège de France à la chaire « Galaxies et
cosmologie », en compagnie de son collègue Olivier Tiret au cours des
années 2000.
Des galaxies spirales réalistes avec Mond
Mais ces simulations partaient de disques galactiques déjà préformés
alors que dans le cas des travaux que l'on peut consulter en accès libre
sur arXiv, on forme des étoiles puis des galaxies ab initio,
c'est-à-dire à partir de concentrations en matière ordinaire telles
qu'elles devaient être quelques centaines de milliers d'années après le
Big Bang, comme l'explique un communiqué de l'université de Bonn à ce
sujet. Tout comme dans le cadre du scénario de la cosmologie standard,
ces concentrations s'effondrent sous l'effet de leur propre gravité,
mais dans le cas présent, ce n'est plus sous l'effet de la gravité
newtonienne.
Pour rendre leur simulation encore plus réaliste avec Mond, les trois
astrophysiciens ont inclus les effets de la matière baryonique,
c'est-à-dire ceux du rayonnement des étoiles sur le gaz qui permet leur
formation ainsi que le souffle des explosions de supernovae. On sait que
ces processus peuvent conduire à des résultats substantiellement
différents sur la formation des galaxies comme le prouve le paradigme
des courants froids.
Pavel Kroupa explique en ces termes ce qui a émergé des simulations
numériques conduites avec le code baptisé Phantom of RAMSES (POR) : « À
bien des égards, nos résultats sont remarquablement proches de ce que
nous observons réellement avec les télescopes. De plus, notre simulation
a principalement abouti à la formation de galaxies en forme de disques
en rotation comme la Voie lactée et comme presque toutes les autres
grandes galaxies que nous connaissons... Les simulations avec matière
noire, par contre, créent principalement des galaxies sans disques bien
distincts - une divergence avec les observations qu'il est difficile
d'expliquer. »
Mais devant ces beaux résultats, toujours dans le communiqué de
l'université de Bonn, Pavel Kroupa incite à la prudence car tout repose
sur des hypothèses qu'il reste à connecter de manière solide aux
conditions initiales concernant les fluctuations de densité de matière
juste après le Big Bang. Il reste du travail à faire pour y voir plus
clair de sorte que les simulations actuelles ne sont qu'un premier pas
en direction d'une véritable cosmologie basée sur Mond expliquant
l'origine des galaxies.
relativité générale de Poincaré-Hilbert) est sur le point d'être
renversée par la théorie MOND (MOdified Newtonian Dynamics) qui est
parvenue à rendre compte de la formation des galaxies spirales sans
l'ajout de cette matière noire que personne ne parvient à observer. La
matière noire a été "inventée" pour rendre compte d'une contradiction
entre les calculs de la vitesse des étoiles éloignées du centre de leur
galaxie et les observations. Mais il existait une autre voie : celle du
rejet ou d'une modification de la théorie de Newton pour les très
grandes distances. Et c'est cette voie qui vient de recevoir une
première confirmation en montrant que les calculs avec MOND coïncident
avec les observations.
Encore une fois se vérifie que le fameux consensus autour du RCA, avancé
par la canaille écologiste pour justifier des mesures drastiques et
dangereuses de baisse du niveau de vie, pourrait très vite basculer dans
un nouveau consensus distinct du précédent. La science ne fonctionne pas
au consensus mais au doute permanent. Les fous qui tels une Greta
hystérique trépignent en vociférant au consensus n'ont absolument rien à
voir avec l'esprit scientifique.
<https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/matiere-noire-matiere-noire-premiere-fois-on-forme-galaxies-elle-mond-79534/>
Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle
et avec Mond
Pour la première fois, des chercheurs des universités de Bonn et de
Strasbourg ont simulé la formation de galaxies sur ordinateur en
utilisant des lois de la gravité de Newton modifiées dans le cadre de
Mond. Les galaxies avec disque qui ont été créées sans matière noire
sont similaires à certaines que nous voyons actuellement.
D'après les lois de la gravitation de Newton, en fonction de la
distribution des étoiles et même des nuages de gaz que l'on détecte dans
les disques des galaxies, ces étoiles et ces nuages devraient tourner de
moins en moins vite au fur et à mesure que l'on s'éloigne du centre des
galaxies autour desquelles ils sont en orbite. Ce n'est pas le cas, ce
qui a fait supposer qu'il devait y avoir une importante quantité de
matière qui ne rayonne pas, ou quasiment pas, en quantité bien
supérieure à la matière normale dite baryonique qui compose étoiles et
nuages de gaz. On peut ainsi rendre compte des observations en imaginant
que les galaxies spirales sont plongées dans un halo de cette matière
noire, puisqu'elle n'émet pas de lumière, de forme sphérique.
On trouve un problème similaire avec les vitesses des galaxies dans les
amas galactiques. Elles sont trop rapides pour que ces astres forment
des systèmes gravitationnellement liés, à moins, là aussi, de supposer
que les amas sont plongés dans un halo de matière noire bien plus massif
et dont le champ de gravité empêche les galaxies formées de baryons de
s'échapper des amas.
Il n'est pas possible de rendre compte des particules de matière noire
en supposant qu'il s'agit encore de particules connues, principalement
des noyaux et des atomes d'hydrogène et d'hélium, sans entrer en
contradiction avec les calculs de la nucléosynthèse primordiale de la
théorie du Big Bang, laquelle conduit à de nombreuses prédictions
couronnées de succès. Les particules de matière noire devraient donc
relever d'une physique exotique, encore jamais vue dans des collisions
de particules dans des accélérateurs comme le LHC ou dans des détecteurs
comme Xenon 1T.
Nouvelles particules ou nouvelle dynamique ?
Ces particules sont restées indétectables et c'est en partie pourquoi
depuis une décennie, une autre hypothèse proposée dès le début des
années 1980 par le physicien israélien Mordehai Milgrom a été considérée
de plus en plus sérieusement. Il s'agit en fait d'un cadre pour
différentes théories où on les rassemble souvent sous la dénomination de
Modified Newtonian dynamics (Mond). Comme son nom l'indique, il s'agit
de modifier les équations de mécanique céleste de Newton de telle sorte
qu'à grande distance d'un corps attracteur, l'accélération produite par
son champ de gravitation sur un autre corps ne décroît pas de la même
façon que dans le cadre de la physique de Newton. De cette manière, les
étoiles dans une galaxie peuvent tourner plus vite autour de son centre,
comme s'il y avait une masse plus importante mais invisible alors que ce
n'est pas le cas.
La théorie Mond a rencontré de nombreux succès ces dernières années,
notamment parce qu'elle rend mieux compte, par exemple, des observations
concernant les galaxies naines autour d’Andromède et de la Voie lactée.
Futura a consacré de nombreux articles à Mond en donnant la parole à
plusieurs reprises à l'un des chercheurs qui explorent cette alternative
au modèle de la matière noire froide, l'astrophysicien Benoît Famaey
(qui travaille sur la dynamique des galaxies à l'observatoire de
Strasbourg). Avec son collègue Stacy McGaugh, il a ainsi rédigé un
article de fond sur le sujet pour Living Reviews in Relativity.
Aujourd'hui Benoit Famaey et ses collègues de l'université de Bonn, Nils
Wittenburg et Pavel Kroupa, viennent de publier un article
impressionnant dans le célèbre Astrophysical Journal dans lequel les
chercheurs annoncent qu'ils ont fait la première simulation de la
formation des galaxies dans le cadre de Mond, donc sans faire usage de
matière noire. Ce n'est pas la première fois que l'on fait des
simulations de galaxies et de leur évolution dans ce cadre. On peut
citer à cet égard les travaux de l'astrophysicienne française Françoise
Combes professeur au Collège de France à la chaire « Galaxies et
cosmologie », en compagnie de son collègue Olivier Tiret au cours des
années 2000.
Des galaxies spirales réalistes avec Mond
Mais ces simulations partaient de disques galactiques déjà préformés
alors que dans le cas des travaux que l'on peut consulter en accès libre
sur arXiv, on forme des étoiles puis des galaxies ab initio,
c'est-à-dire à partir de concentrations en matière ordinaire telles
qu'elles devaient être quelques centaines de milliers d'années après le
Big Bang, comme l'explique un communiqué de l'université de Bonn à ce
sujet. Tout comme dans le cadre du scénario de la cosmologie standard,
ces concentrations s'effondrent sous l'effet de leur propre gravité,
mais dans le cas présent, ce n'est plus sous l'effet de la gravité
newtonienne.
Pour rendre leur simulation encore plus réaliste avec Mond, les trois
astrophysiciens ont inclus les effets de la matière baryonique,
c'est-à-dire ceux du rayonnement des étoiles sur le gaz qui permet leur
formation ainsi que le souffle des explosions de supernovae. On sait que
ces processus peuvent conduire à des résultats substantiellement
différents sur la formation des galaxies comme le prouve le paradigme
des courants froids.
Pavel Kroupa explique en ces termes ce qui a émergé des simulations
numériques conduites avec le code baptisé Phantom of RAMSES (POR) : « À
bien des égards, nos résultats sont remarquablement proches de ce que
nous observons réellement avec les télescopes. De plus, notre simulation
a principalement abouti à la formation de galaxies en forme de disques
en rotation comme la Voie lactée et comme presque toutes les autres
grandes galaxies que nous connaissons... Les simulations avec matière
noire, par contre, créent principalement des galaxies sans disques bien
distincts - une divergence avec les observations qu'il est difficile
d'expliquer. »
Mais devant ces beaux résultats, toujours dans le communiqué de
l'université de Bonn, Pavel Kroupa incite à la prudence car tout repose
sur des hypothèses qu'il reste à connecter de manière solide aux
conditions initiales concernant les fluctuations de densité de matière
juste après le Big Bang. Il reste du travail à faire pour y voir plus
clair de sorte que les simulations actuelles ne sont qu'un premier pas
en direction d'une véritable cosmologie basée sur Mond expliquant
l'origine des galaxies.
