Astronomie

Pourquoi continuons-nous à trouver un écart dans la constante de Hubble ?

Pourquoi continuons-nous à trouver un écart dans la constante de Hubble ?

Après avoir examiné quelques articles récents (exemples ci-dessous) qui tentent de dériver la valeur de la constante de Hubble, ils concluent tous avec des valeurs radicalement différentes (parlant dans leur contexte). Pourquoi est-ce? Chacune des techniques semble suffisamment rigoureuse et également bien ancrée dans une physique comprise. Est-ce simplement une forme d'erreur ou est-ce dû à une physique encore à découvrir ?

Papiers:

  • Une mesure de sirène standard à ondes gravitationnelles de la constante de Hubble, H0 = 70
  • Résultats Planck 2015, H0 = 67.8
  • Nouvelles parallaxes des céphéides galactiques à partir du balayage spatial du télescope HubbleSpace : implications pour la constante de Hubble, H0 = 73.48

Je comprends qu'il s'agit d'un sujet brûlant en ce moment en cosmologie, mais je ne comprends tout simplement pas encore pourquoi nous avons du mal à faire converger nos valeurs mesurées de la constante de Hubble.


Pour faire court, les mesures de Planck et du télescope spatial Hubble ne sont pas d'accord, et la raison derrière cela n'est pas connue.

Voyons d'abord les valeurs avec les incertitudes. Nous avons alors trois résultats différents qui ne sont peut-être pas aussi incohérents qu'ils le semblaient à l'origine :

  • $70.0^{+12.0}_{-8.0} ext{ km s}^{-1} ext{ Mpc}^{-1}$ de LIGO.
  • $67.8pm0.9 ext{ km s}^{-1} ext{ Mpc}^{-1}$ de Planck.
  • $73.48pm1.66 ext{ km s}^{-1} ext{ Mpc}^{-1}$ à partir des observations du télescope spatial Hubble (HST).

La mesure LIGO est cohérente avec les autres, comme les auteurs le notent volontiers dans leurs conclusions. Cependant, il existe un écart entre les résultats de Planck et les résultats de la TVH. Ce n'est pas un nouveau problème ; le groupe de Hubble a précédemment déterminé une valeur pour la constante de Hubble de $73.24pm1.24 ext{ km s}^{-1} ext{ Mpc}^{-1}$ en 2016. Les incertitudes des mesures décrivent un écart type ; cela ne signifie pas que toutes les valeurs au-delà de l'intervalle de mesure plus ou moins un écart type sont impossibles.

Maintenant, la différence entre les résultats de Planck et les données HST 2016 est $3.4sigma$, ce qui est beaucoup. Le groupe a proposé plusieurs explications à l'écart :

  • Erreurs systématiques dans la collecte des données, y compris dans l'utilisation des variables Céphéides utilisées pour les mesures.
  • Variations à petite échelle de la constante de Hubble, qui semblent peu susceptibles de s'être propagées à travers les données.
  • Erreurs systématiques dans les résultats de Planck.
  • Les corrections nécessaires à la $Lambda$Modèle CDM de cosmologie, utilisé par Planck.

Dans l'article de 2018, les auteurs notent que le conflit avec les données de Planck est encore plus fort - $3,7sigma$ (et nous obtenons maintenant des résultats qui indiquent qu'il pourrait être $4.4sigma$; Je devrais les vérifier). Ils n'ont pas été en mesure de pointer un chiffre sur un seul problème qui pourrait être à l'origine de l'écart ; ils disent avec optimisme que cela pourrait être le signe d'une nouvelle physique.


L'écart de la constante de Hubble avec les résultats du MDP lambda de Planck a été réconcilié par la théorie quantique masse-énergie (QME) = 67,76 (km/s)/Mpc… Voir le document de recherche QME Theory Universal Hubble Constant Ho = 67,76 (km/s)/Mpc Permet une réconciliation complète des télescopes spatiaux avec les résultats des satellites.

Abstrait:

En appliquant les principes de la théorie de l'énergie de masse quantique (QME), les valeurs très différentes de la constante de Hubble (Ho) provenant de diverses sources telles que les mesures par satellite, les observations au télescope spatial, la théorie QME, LIGO, BOA, WMAP et les relevés du ciel sont scientifiquement réconciliées. en une seule vraie valeur universelle de Ho(Universal)=67,76 (km/s)/Mpc.


Alors que la constante de Hubble décrit le taux d'expansion actuel de l'Univers, elle doit également être considérée comme un paramètre (parmi d'autres) d'un modèle cosmologique donné (par exemple, Lambda-CDM).

Toutes les méthodes de mesure de la constante de Hubble sont plus ou moins indirectes d'une manière ou d'une autre et reposent sur des hypothèses très différentes. Par exemple, l'émission du fond diffus cosmologique (CMB) observée par Planck s'est produite au début de l'Univers, lorsque le taux d'expansion était très différent de sa valeur actuelle. Par conséquent, une "mesure" de la constante de Hubble à partir des articles de Planck n'est possible que dans un modèle cosmologique très spécifique, qui décrit à quoi ressemblerait ce CMB aujourd'hui. Si quelque chose ne va pas avec ce modèle, la constante de Hubble calculée à partir des données de Planck ne correspondrait plus au taux d'expansion actuel de l'Univers, et serait donc en désaccord avec des "mesures" plus locales. Dans ce contexte, local signifie plus proche du moment actuel de l'histoire de l'expansion.

C'est pourquoi "avoir du mal à mesurer la constante de Hubble" est un symptôme de "l'apprentissage du modèle cosmologique". La communauté convient largement que nous ne savons pas encore ce qui cause les incohérences lorsque Lambda-CDM est supposé. Au fur et à mesure que la tension devient plus importante, il pourrait s'agir d'une forme d'erreur systématique inconnue (observationnelle ou plus théorique), ou il se pourrait que Lambda-CDM soit une description inexacte de notre Univers.


Pourquoi continuons-nous à trouver un écart dans la constante de Hubble ? - Astronomie

Mon opinion personnelle est que oui, cela vaut la peine de continuer la recherche de vie extraterrestre, mais il existe de nombreux arguments à la fois pour et contre cette recherche.

Beaucoup soutiennent que puisque la probabilité de trouver des preuves de vie intelligente est si faible, c'est un gaspillage d'argent de continuer à scruter le ciel à la recherche d'une intelligence extraterrestre. Cependant, les partisans de SETI et d'autres programmes notent que le montant de l'argent des contribuables qui va dans ces programmes est inférieur à un hélicoptère militaire par an.

Plusieurs estimations existent quant à la probabilité que nous recevions un signal de la vie extraterrestre. L'un d'eux utilise l'équation de Drake, qui estime le nombre de civilisations technologiques dans la galaxie. Cette équation prend en compte le nombre d'étoiles dans la galaxie, fraction de ces étoiles ayant des planètes, fraction de ces planètes qui sont habitables, fraction de ces planètes habitables sur lesquelles la vie est originaire, fraction de cette vie qui évolue pour devenir intelligente, fraction de ces civilisations intelligentes qui développent la technologie, et la chance que ces civilisations technologiques soient vivantes en même temps que nous. En utilisant des estimations généreuses pour les facteurs de l'équation de Drake, il y a environ un million de civilisations dans la galaxie, ce qui place la plus proche à environ 150 années-lumière.

Il semble que la recherche d'une vie intelligente soit une tâche décourageante, en raison des énormes distances impliquées et du fait que nous pouvons ne jamais rien trouver du tout. Cependant, les arguments contre la poursuite de SETI et d'autres programmes s'estompent dans mon esprit lorsque je pense à quel point ce serait excitant si nous pouvions entrer en contact avec une autre civilisation qui pourrait se poser les mêmes questions que nous nous posons, ou qui pourrait avoir des réponses . Certaines personnes ont peur de ce que SETI pourrait trouver, imaginant des extraterrestres malveillants qui pourraient venir nous manger tous, et d'autres, comme moi, sont excités par l'idée, mais je pense que cela vaut la peine de continuer à chercher, ne serait-ce qu'un autre raison que les autres découvertes qui l'accompagnent. La recherche de vie extraterrestre est l'une des grandes motivations pour une étude plus approfondie du reste de notre système solaire, en particulier de Mars et des satellites de Jupiter et de Saturne. En outre, l'écoute des signaux radio qui arrivent ici du reste de l'univers a entraîné plusieurs découvertes importantes qui n'auraient peut-être pas eu lieu si nous n'étions pas à l'écoute d'une autre vie.

Pour plus d'informations sur les programmes en cours à la recherche de vie extraterrestre, consultez l'institut SETI et la page SETI de la Planetary Society.

Cette page a été mise à jour pour la dernière fois par Jake Turner le 28 janvier 2019.

A propos de l'auteur

Cathy Jordan

Cathy a obtenu son baccalauréat de Cornell en mai 2003 et sa maîtrise en éducation en mai 2005. Elle a fait des recherches sur l'étude de la configuration des vents sur Jupiter alors qu'elle était à Cornell. Elle est maintenant enseignante en sciences de la Terre en 8e année à Natick, MA.


L'Institut de recherche sur la création

Un article intéressant 1 sur physics.org a attiré mon attention. Son titre est &ldquoRésolu : Le Mystère de l'Expansion de l'Univers.&rdquo Mais cela peut être trompeur. Le matériel couvert ne résout pas vraiment le problème de la façon dont l'univers est censé s'étendre en premier lieu. 2 Cependant, il tente de résoudre une différence de calcul entre deux méthodes différentes de calcul d'un nombre important en cosmologie appelé la constante de Hubble (H0).

Alors, qu'est-ce que la constante de Hubble et pourquoi est-elle importante pour les cosmologistes du Big Bang ? C'est le rapport de la vitesse de récession d'une galaxie à sa distance d'un observateur&mdashin dans ce cas, nous. Si un objet se déplace sur une distance de dans l'espace à une vitesse de v, puis H0 serait défini comme H0 = v/j. H0 est censé donner le taux d'expansion de l'univers. On pense que sa réciproque (en unités de temps) donne une estimation approximative de l'âge de l'univers, selon le calcul du Big Bang.

Cependant, deux façons différentes de mesurer H0 ont produit des résultats contradictoires dans le passé. La première méthode suppose que le rayonnement du fond diffus cosmologique (CMB) est une rémanence d'environ 400 000 ans après le Big Bang. Compte tenu de cette hypothèse, les cosmologistes trouvent les valeurs des paramètres cosmologiques importants, y compris la constante de Hubble, qui donnent le meilleur ajustement global aux données CMB. En utilisant les données précises fournies par la mission spatiale Planck, et en faisant les hypothèses habituelles du Big Bang, une valeur de 67,4 kilomètres/seconde par mégaparsec 3 est obtenue pour H0 avec cette méthode de mesure.

La deuxième méthode a utilisé des supernovae trouvées dans des galaxies lointaines pour mesurer H0. Le décalage vers le rouge du spectre de la supernova fournit une estimation de sa vitesse de récession. Sa distance par rapport à nous peut être estimée en utilisant à la fois sa luminosité apparente et intrinsèque. Les mesures de 70 étoiles variables céphéides dans le Grand Nuage de Magellan ont été utilisées plus récemment pour établir les distances de ces galaxies. 5 Cette méthode fournit une valeur pour H0 de 74 kilomètres/seconde par mégaparsec. Les deux estimations ne sont pas d'accord, car les incertitudes des deux nombres ne se chevauchent pas.

Voyant ce désaccord, le professeur Lombriser de l'Université de Genève a été motivé à proposer une hypothèse 4 qui pourrait résoudre les divergences entre eux. Il a postulé que si la densité de masse moyenne à l'intérieur d'une bulle d'environ 250 millions d'années-lumière était 50% inférieure à celle du reste de l'univers, alors les deux méthodes pourraient être mises en accord. Cependant, il n'est pas clair pourquoi la densité de matière dans une telle bulle renfermant les galaxies de la Voie lactée et d'Andromède devrait avoir une densité moyenne inférieure de 50 % à celle du reste de l'univers. Et même si c'était vrai, comment sait-on que d'autres bulles de ce genre n'existent pas ? Et comment savons-nous que certaines de ces bulles sont extrêmement grosses ? Si de très grosses bulles existaient, cela annulerait l'hypothèse d'homogénéité à grande échelle, qui est un concept fondamental dans l'hypothèse du Big Bang. En effet, au moins une telle bulle a déjà été signalée, remettant potentiellement en cause cette hypothèse fondamentale du Big Bang. 6

Le Big Bang tel qu'on l'entend actuellement ne peut expliquer le déséquilibre matière-antimatière. 7 Il semble également contredire la première loi de la thermodynamique, la conservation de l'énergie, ainsi que la deuxième loi, la loi de l'entropie croissante. 8, 9 Personne ne devrait être surpris que le Big Bang donne des résultats contradictoires, car le modèle est à la fois non biblique et comporte de sérieux problèmes scientifiques non résolus.

Crédit image scène : NASA. Adapté pour une utilisation conformément à la loi fédérale sur le droit d'auteur (doctrine d'utilisation équitable). L'utilisation par ICR n'implique pas l'approbation des détenteurs de droits d'auteur.


Le taux d'expansion de l'univers est contesté – et nous aurons peut-être besoin d'une nouvelle physique pour le résoudre

Vue colorée de l'univers vu par Hubble en 2014. Crédit : NASA, ESA, H. Teplitz et M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University) et Z. Levay (STScI)

La prochaine fois que vous mangerez un muffin aux myrtilles (ou aux pépites de chocolat), pensez à ce qui est arrivé aux myrtilles dans la pâte pendant la cuisson. Les myrtilles ont commencé toutes écrasées ensemble, mais à mesure que le muffin s'étendait, elles ont commencé à s'éloigner les unes des autres. Si vous pouviez vous asseoir sur une myrtille, vous verriez toutes les autres s'éloigner de vous, mais il en serait de même pour n'importe quelle myrtille que vous choisirez. En ce sens, les galaxies ressemblent beaucoup aux myrtilles.

Depuis le Big Bang, l'univers est en expansion. Le fait étrange est qu'il n'y a pas un seul endroit à partir duquel l'univers s'étend, mais plutôt toutes les galaxies s'éloignent (en moyenne) de toutes les autres. De notre point de vue dans la galaxie de la Voie lactée, il semble que la plupart des galaxies s'éloignent de nous - comme si nous étions le centre de notre univers en forme de muffin. Mais cela ressemblerait exactement à n'importe quelle autre galaxie – tout s'éloigne de tout le reste.

Pour rendre les choses encore plus confuses, de nouvelles observations suggèrent que le taux de cette expansion dans l'univers peut être différent selon la distance à laquelle vous regardez dans le temps. Ces nouvelles données, publiées dans le Journal d'astrophysique, indique qu'il est peut-être temps de réviser notre compréhension du cosmos.

Les cosmologistes caractérisent l'expansion de l'univers dans une loi simple connue sous le nom de loi de Hubble (du nom d'Edwin Hubble – bien qu'en fait de nombreuses autres personnes aient anticipé la découverte de Hubble). La loi de Hubble est l'observation que les galaxies plus éloignées s'éloignent à un rythme plus rapide. Cela signifie que les galaxies proches s'éloignent relativement lentement en comparaison.

La relation entre la vitesse et la distance d'une galaxie est définie par la « constante de Hubble », qui est d'environ 70 km par seconde par méga Parsec (une unité de longueur en astronomie). Cela signifie qu'une galaxie gagne environ 50 000 milles à l'heure pour chaque million d'années-lumière qui l'éloigne de nous. Le temps que vous lisiez cette phrase, une galaxie à une distance d'un million d'années-lumière s'éloigne d'environ 100 milles supplémentaires.

Cette expansion de l'univers, avec les galaxies proches s'éloignant plus lentement que les galaxies lointaines, est ce que l'on attend d'un cosmos en expansion uniforme avec de l'énergie noire (une force invisible qui provoque l'accélération de l'expansion de l'univers) et de la matière noire (une forme inconnue et invisible de matière qui est cinq fois plus commune que la matière normale). C'est ce que l'on observerait aussi des myrtilles dans un muffin en expansion.

L'histoire de la mesure de la constante de Hubble a été semée d'embûches et de révélations inattendues. En 1929, Hubble lui-même pensait que la valeur devait être d'environ 342 000 miles par heure par million d'années-lumière, soit environ dix fois plus que ce que nous mesurons maintenant. Les mesures de précision de la constante de Hubble au fil des ans sont en fait ce qui a conduit à la découverte par inadvertance de l'énergie noire. La quête pour en savoir plus sur ce type d'énergie mystérieux, qui représente 70 % de l'énergie de l'univers, a inspiré le lancement du meilleur télescope spatial (actuellement) du monde, du nom de Hubble.

Le télescope spatial Hubble vu depuis le départ de la navette spatiale Atlantis, volant STS-125, mission d'entretien HST 4. Crédit: Wikipedia

Maintenant, il semble que cette difficulté puisse perdurer en raison de deux mesures très précises qui ne concordent pas. Tout comme les mesures cosmologiques sont devenues si précises qu'on s'attendait à ce que la valeur de la constante de Hubble soit connue une fois pour toutes, on a plutôt découvert que les choses n'avaient pas de sens. Au lieu d'un, nous avons maintenant deux résultats impressionnants.

D'un côté, nous avons les nouvelles mesures très précises du fond diffus cosmologique - la rémanence du Big Bang - de la mission Planck, qui a mesuré la constante de Hubble à environ 46 200 miles par heure par million d'années-lumière (ou en utilisant des cosmologistes ' unités 67,4 km/s/Mpc).

De l'autre côté, nous avons de nouvelles mesures d'étoiles pulsantes dans les galaxies locales, également extrêmement précises, qui ont mesuré la constante de Hubble à 50 400 miles par heure par million d'années-lumière (ou en utilisant les unités cosmologistes 73,4 km/s/Mpc). Ceux-ci sont plus proches de nous dans le temps.

Ces deux mesures prétendent que leur résultat est correct et très précis. Les incertitudes des mesures ne sont que d'environ 300 miles par heure par million d'années-lumière, il semble donc vraiment qu'il y ait une différence significative dans le mouvement. Les cosmologistes qualifient ce désaccord de « tension » entre les deux mesures – elles tirent toutes les deux statistiquement des résultats dans des directions différentes, et quelque chose doit se casser.

Alors qu'est-ce qui va casser ? Pour le moment, le jury est sorti. Il se pourrait que notre modèle cosmologique soit faux. Ce que l'on voit, c'est que l'univers s'étend plus rapidement à proximité que ce à quoi nous nous attendrions sur la base de mesures plus éloignées. Les mesures du fond diffus cosmologique ne mesurent pas directement l'expansion locale, mais l'infèrent plutôt via un modèle - notre modèle cosmologique. Cela a été extrêmement efficace pour prédire et décrire de nombreuses données d'observation dans l'univers.

Ainsi, bien que ce modèle puisse être faux, personne n'a proposé de modèle simple et convaincant qui puisse expliquer cela et, en même temps, expliquer tout le reste que nous observons. Par exemple, nous pourrions essayer d'expliquer cela avec une nouvelle théorie de la gravité, mais d'autres observations ne correspondent pas. Ou nous pourrions essayer de l'expliquer avec une nouvelle théorie de la matière noire ou de l'énergie noire, mais d'autres observations ne correspondent pas – et ainsi de suite. Donc si la tension est due à une nouvelle physique, elle doit être complexe et inconnue.

Une explication moins excitante pourrait être qu'il existe des « inconnues inconnues » dans les données causées par des effets systématiques, et qu'une analyse plus minutieuse pourrait un jour révéler un effet subtil qui a été négligé. Ou il peut s'agir simplement d'un coup de chance statistique, qui disparaîtra lorsque davantage de données seront recueillies.

On ne sait pas actuellement quelle combinaison de nouvelle physique, d'effets systématiques ou de nouvelles données résoudra cette tension, mais quelque chose doit donner. L'image de muffin en expansion de l'univers peut ne plus fonctionner, et les cosmologues sont dans une course pour gagner un "grand gâteau cosmique" pour expliquer ce résultat. Si une nouvelle physique est nécessaire pour expliquer ces nouvelles mesures, alors le résultat sera un changement spectaculaire de notre image du cosmos.


Que nous dit la déformation de l'espace-temps ?

Dans la dernière tentative pour déterminer la constante de Hubble, les chercheurs ont utilisé une technique appelée lentille gravitationnelle pour créer une règle standard.

Cette technique nous permet de voir des objets plus éloignés - dans ce cas un quasar - en utilisant le pouvoir gravitationnel de galaxies plus proches.

"La gravité courbe le chemin de la lumière afin que nous puissions voir un objet distant par la lumière qui a parcouru plusieurs routes différentes pour nous atteindre", a déclaré le professeur Davis.

La largeur entre les différentes routes vous indique la force de gravité de l'objet le plus proche.

Non seulement la lumière emprunte des itinéraires différents, mais la lumière voyageant le long de ces itinéraires nous atteint à des moments différents, de sorte que nous détectons une image de l'objet d'arrière-plan avant l'autre.

La mesure de cette différence ainsi que la vitesse des étoiles en rotation dans la galaxie du premier plan nous donne la masse de la galaxie du premier plan.

"Nous pouvons comparer cela à la quantité de flexion que nous voyons et cela nous donne la règle standard."

En utilisant cette méthode, les chercheurs sont arrivés à un chiffre de 82 km par seconde par mégaparsec, à plus ou moins 8 km, ont-ils rapporté dans la revue Science.

C'est plus élevé que la valeur actuelle de la constante de Hubble, a écrit le professeur Davis dans un commentaire séparé.

S'il est correct, le nombre rendrait l'univers plus jeune que nous le pensons, mais il y a une grande marge d'erreur - la plage inférieure (74 km par seconde par mégaparsec) est à peu près le même chiffre donné par les bougies standard - donc le débat est loin d'être clos .

D'autres nouvelles méthodes, telles que l'utilisation des ondes gravitationnelles des étoiles en collision pour calculer Ho, pourrait également aider à résoudre le problème.


Edwin Hubble

Nos rédacteurs examineront ce que vous avez soumis et détermineront s'il faut réviser l'article.

Edwin Hubble, en entier Edwin Powell Hubble, (né le 20 novembre 1889 à Marshfield, Missouri, États-Unis - décédé le 28 septembre 1953 à Saint-Marin, Californie), astronome américain qui a joué un rôle crucial dans l'établissement du domaine de l'astronomie extragalactique et est généralement considéré comme le principal cosmologiste d'observation de le 20ème siècle.

Hubble était le fils de John Powell Hubble, un homme d'affaires qui travaillait dans le secteur des assurances. Sa mère, l'ancienne Virginia Lee James, était une femme au foyer qui s'occupait seule de la maison pendant les fréquentes absences de John pour affaires. Les Hubble ont eu huit enfants.

En 1906, Hubble obtint une bourse pour l'Université de Chicago, où il servit pendant un an en tant qu'étudiant assistant de laboratoire pour le physicien Robert Millikan, futur lauréat du prix Nobel. Hubble a obtenu son diplôme en 1910 et a été sélectionné comme boursier Rhodes de l'Illinois. Il a passé trois ans à l'Université d'Oxford et a obtenu un B.A. en jurisprudence, un sujet qu'il avait pris sur l'insistance de son père. Après la mort de son père en 1913, la voie lui était ouverte pour poursuivre une carrière scientifique.

À son retour aux États-Unis plus tard en 1913, Hubble a enseigné au lycée dans l'Indiana pendant un an. Il entre ensuite à l'Université de Chicago et entreprend des études supérieures en astronomie. Hubble a mené ses recherches d'observation à l'observatoire Yerkes à Williams Bay, Wisconsin, sous la supervision de l'astronome Edwin Frost. À cette époque, Yerkes n'était plus à la pointe de l'astronomie, mais Hubble avait accès à un télescope assez puissant, un réflecteur innovant de 61 cm (24 pouces).

C'était la grande chance de Hubble qu'il terminait ses études supérieures au moment même où le directeur de l'observatoire du mont Wilson en Californie, George Ellery Hale, recherchait du nouveau personnel. Le télescope Hooker de 100 pouces (254 cm) de l'observatoire, le plus puissant au monde, était presque terminé. Hubble a accepté l'offre d'emploi de Hale, mais, avant qu'il ne puisse occuper le poste, les États-Unis ont déclaré la guerre à l'Allemagne le 6 avril 1917. Il a terminé à la hâte sa thèse sur les « Enquêtes photographiques sur les nébuleuses faibles » au printemps 1917 afin qu'il pourrait s'enrôler dans l'armée américaine. Hale, cependant, a maintenu la position du mont Wilson ouverte pour lui jusqu'à la fin de la guerre. Hubble a servi en France, atteignant le grade de major, mais il est peu probable qu'il ait vu l'action.

Au mont Wilson, Hubble a d'abord étudié les nébuleuses par réflexion dans la Voie lactée. Cependant, il revient bientôt sur le problème des nébuleuses spirales, objets qu'il avait étudiés pour son doctorat. Le statut des spirales (comme on les appelait largement) n'était alors pas clair. S'agissait-il de systèmes stellaires distants (galaxies dans la terminologie actuelle) comparables à la Voie lactée, ou s'agissait-il de nuages ​​de gaz ou d'amas d'étoiles clairsemés à l'intérieur ou à proximité de la Voie lactée ? La théorie selon laquelle il existe des galaxies visibles était tombée en désuétude dans la seconde moitié du 19ème siècle mais a été ravivée au début du 20ème siècle. Au début des années 1920, les astronomes estimaient généralement qu'aucune preuve irréfutable n'était à portée de main pour trancher le débat. Une telle preuve, cependant, allait bientôt être fournie par Hubble.

En 1923, Hubble trouva des étoiles variables céphéides dans la nébuleuse d'Andromède, une spirale très connue. Les fluctuations de la lumière de ces étoiles ont permis à Hubble de déterminer la distance de la nébuleuse en utilisant la relation entre la période des fluctuations des Céphéides et sa luminosité. Bien qu'il n'y ait pas eu de consensus clair sur la taille de la Voie lactée, l'estimation de la distance de Hubble plaçait la nébuleuse d'Andromède à environ 900 000 années-lumière. Si Hubble avait raison, la nébuleuse se situait clairement bien au-delà des frontières de la Voie lactée (les plus grandes estimations de sa taille situent son diamètre à environ 300 000 années-lumière). La nébuleuse d'Andromède devait donc être une galaxie et non un nuage nébuleux ou un amas d'étoiles clairsemé au sein de la Voie lactée. Les découvertes de Hubble dans la nébuleuse d'Andromède et dans d'autres nébuleuses spirales relativement proches ont rapidement convaincu la grande majorité des astronomes que l'univers contient en fait une myriade de galaxies. (L'estimation actuelle de la distance de la nébuleuse d'Andromède, maintenant connue sous le nom de galaxie d'Andromède, est de 2,48 millions d'années-lumière. Une relation améliorée entre la période des céphéides et la luminosité explique en grande partie la différence entre l'estimation actuelle et celle de Hubble.)

Quelques années après cette recherche révolutionnaire, Hubble a décidé de s'attaquer à l'une des énigmes les plus remarquables concernant les galaxies externes (ou nébuleuses extragalactiques, comme Hubble les appelait toujours) : pourquoi la grande majorité semblait-elle s'éloigner de la Terre (si les décalages vers le rouge dans leurs spectres sont interprétés comme le résultat de décalages Doppler) ? À cette fin, Hubble a été aidé par un autre astronome du mont Wilson, Milton Humason. Humason a mesuré les déplacements spectraux des galaxies (et, ce faisant, s'est appuyé sur les études pionnières de l'astronome de l'observatoire Lowell Vesto Melvin Slipher), et Hubble s'est concentré sur la détermination de leurs distances. En 1929, Hubble publie son premier article sur la relation entre redshift et distance. Il a provisoirement conclu qu'il existe une relation linéaire décalage vers le rouge-distance, c'est-à-dire que si une galaxie est deux fois plus éloignée qu'une autre, son décalage vers le rouge est deux fois plus important. Deux ans plus tard, Hubble et Humason ont présenté ce que les astronomes et les cosmologues ont largement jugés être des preuves très convaincantes que la relation est en effet linéaire et donc que le décalage vers le rouge d'une galaxie est directement proportionnel à sa distance.

À partir de l'article d'Albert Einstein de 1917 « Kosmologische Betrachtungen zur Allgemeinen Relativitätstheorien » (« Considérations cosmologiques sur la théorie générale de la relativité »), un certain nombre de physiciens, mathématiciens et astronomes avaient appliqué la relativité générale aux propriétés à grande échelle de l'univers. La relation décalage vers le rouge-distance établie par Hubble et Humason a été rapidement intégrée par divers théoriciens à la théorie basée sur la relativité générale d'un univers en expansion. Le résultat fut qu'au milieu des années 1930, la relation décalage vers le rouge-distance était généralement interprétée comme une relation vitesse-distance telle que les décalages spectraux des galaxies étaient une conséquence de leurs mouvements. Mais Hubble tout au long de sa carrière a résisté à l'identification définitive des décalages vers le rouge comme des décalages de vitesse. Hubble espérait faire la lumière sur cette question en enquêtant sur le nombre de nébuleuses extragalactiques situées à différentes distances dans l'espace. Hubble a mené ces études en partie avec le distingué physicien mathématique et chimiste Richard C. Tolman. Écrivant au milieu des années 1930, cependant, Hubble et Tolman ont souligné l'incertitude des données d'observation. Ils ont refusé de choisir publiquement et sans ambiguïté entre un modèle statique et un modèle non statique de l'univers. (Hubble a soutenu plus tard que les preuves semblaient favoriser le concept d'un univers stationnaire, mais il n'a pas définitivement exclu un univers en expansion.)

Hubble a publié peu de recherches originales après 1936 - l'année où il a publié son livre important Le royaume des nébuleuses, qui expliquait ses approches de l'astronomie extragalactique et sa vision de l'histoire du sujet. À ce moment-là, il avait certainement beaucoup fait pour définir les méthodes et les techniques que les astronomes extragalactiques suivraient ou devraient prendre en compte pendant des décennies, en particulier au mont Wilson et à l'observatoire Palomar, qui abrite le grand 200 pouces (508 cm) reflétant le télescope Hale qui a fait ses premières observations en 1949. Hubble était donc la figure centrale de l'établissement de l'astronomie extragalactique dans les années 1920 et 1930.

Hubble a continué à Mount Wilson, bien que pendant la Seconde Guerre mondiale, il ait occupé un poste administratif au Aberdeen Proving Grounds dans le Maryland. Il est décédé des suites d'une thrombose cérébrale en 1953 et laisse dans le deuil son épouse, Grace. Le couple n'avait pas d'enfants.


Surprendre! La constante Hubble change au fil du temps

L'Univers est un endroit énorme, rempli d'étoiles et de galaxies sur des milliards d'années-lumière dans toutes les directions. Depuis le Big Bang, la lumière a voyagé de toutes les sources qui l'ont créée, avec une infime fraction arrivant finalement à nos yeux. Mais la lumière ne se propage pas simplement à travers l'espace entre l'endroit où elle est émise et l'endroit où nous sommes aujourd'hui, le tissu de l'espace lui-même s'étend.

Plus une galaxie est éloignée, plus l'expansion de l'espace s'étend - et par conséquent, les décalages vers le rouge - la lumière qui finira par arriver à nos yeux. Au fur et à mesure que nous regardons vers des distances de plus en plus grandes, nous voyons des décalages vers le rouge qui augmentent. Si nous traçons comment cette vitesse de récession apparente évolue avec la distance, nous obtenons une belle relation en ligne droite : la loi de Hubble. Mais la pente de cette ligne, connue sous le nom de constante de Hubble, n'est pas du tout une constante. C'est l'une des plus grandes idées fausses de toute l'astronomie.

Il y a deux façons de comprendre l'expansion de l'Univers : théoriquement et observationnellement. Lorsque nous regardons l'Univers, nous voyons un certain nombre de faits importants concernant l'expansion :

  • l'Univers s'étend au même rythme dans toutes les directions,
  • plus une galaxie est éloignée, plus vite elle s'éloigne de nous,
  • et que ce n'est vrai qu'en moyenne.

Lorsque nous examinons des galaxies individuelles, il existe de grandes différences dans les vitesses qu'elles ont réellement, et cela est dû aux interactions gravitationnelles de tout le reste dans l'univers entier.

Mais ce n'est pas un problème insurmontable. L'Univers n'est pas un endroit où nous n'avons que quelques galaxies dont nous pouvons mesurer le décalage vers le rouge et la distance jusqu'à il y a littéralement des millions de galaxies pour lesquelles nous avons fait cela. Comme nous trouvons un grand nombre de galaxies, nous pouvons faire ce qu'on appelle les « binning » ensemble, où nous prendrons des galaxies dans une certaine plage de distance et les moyennerons ensemble, en calculant un décalage vers le rouge moyen pour elles. En faisant cela, nous trouvons cette relation linéaire qui définit la loi de Hubble.

Voici la surprise, cependant. Si nous regardons à des distances suffisamment grandes, nous pouvons voir que le taux d'expansion ne suit plus cette loi en ligne droite, mais plutôt des courbes.

Lorsque nous utilisons un terme comme « la constante de Hubble », nous parlons de la pente de cette ligne. Si ce n'est pas une ligne, c'est-à-dire si la pente change, cela nous indique que le taux d'expansion de Hubble de l'Univers n'est pas vraiment une constante après tout ! La raison pour laquelle nous l'appelons la constante de Hubble est que l'Univers s'étend à la même vitesse à chaque endroit de l'Univers : la constante de Hubble est constante dans tout l'espace.

Mais le taux d'expansion, et donc la valeur de la constante de Hubble, change avec le temps. Ce n'est pas un casse-tête, mais c'est plutôt exactement ce à quoi nous nous attendons. Pour comprendre cela, regardons-le sous un autre angle : théoriquement.

La première équation de Friedmann est ce à quoi vous arrivez si vous commencez avec un univers uniformément rempli de matière, de rayonnement et de toutes les autres formes d'énergie que vous souhaitez. Les seules hypothèses sont que l'Univers est isotrope (le même dans toutes les directions), homogène (avec la même densité moyenne partout) et régi par la Relativité Générale. Si vous supposez cela, vous obtenez une relation entre H, le taux de Hubble (à gauche), et toutes les différentes formes de matière et d'énergie dans l'Univers (à droite).

Interestingly, as your Universe expands, the density of matter, radiation, and energy are allowed to change. For example, as your Universe expands, its volume increases, but the total number of particles within your Universe stays the same. This means that, in an expanding Universe, for:

  • matter, its density drops as a^-3,
  • radiation, its density drops as a^-4,
  • and for dark energy, its density remains constant, evolving as une⁰,

une is the scale factor (a proxy for the distance or the radius) of the Universe. As time goes on, une grows, and therefore different components of the Universe become more-or-less important relative to one another.

A Universe with a greater overall energy density has a greater expansion rate. On the contrary, one with a smaller energy density has a lower expansion rate. As the Universe ages, it expands as it expands, the matter and radiation within it becomes less dense as it becomes less dense, the expansion rate drops. The expansion rate, at any given time, determines the value of the Hubble constant. In the distant past, the expansion rate was much larger, while today it’s the smallest it’s ever been.

So why, then, you might wonder, do the very distant galaxies we observe appear to follow this straight-line relation? It’s because all of the light that arrives at our eyes, from the light that was emitted by a galaxy next door to the light that was emitted from a galaxy billions of light years away, is all 13.8 billion years old by time it reaches us. The age of everything in the Universe, by time it reaches us today, has lived through the same ever-changing Universe that we have. The Hubble constant was higher in the distant past, when much of the light was emitted, but it’s taken billions of years for that light to arrive at our eyes.

Over that time, the Universe has expanded, meaning that the wavelength of that light has stretched. Only over the past 6 billion years or so has dark energy become important, and we’ve now reached the time where it’s fast becoming the only component of the Universe that has an impact on our expansion rate. If we went back to a time when the Universe was half its present age, the expansion rate was 80% greater than it is today. When the Universe was just 10% of its current age, the expansion rate was 17 times greater than its present value.

But when the Universe reaches 10 times its current age, the expansion rate will only be 18% smaller than it is today.

This is due to the presence of dark energy, which behaves as a cosmological constant. In the far future, matter and radiation will both become relatively unimportant compared to dark energy, meaning that the Universe’s energy density will remain constant. Under these circumstances, the expansion rate will reach a steady, finite value and stay there. As we move into the far future, the Hubble constant will become a constant not only in space, but in time as well.

In the far future, by measuring the velocity and distance to all the objects we can see, we’d get the same slope for that line everywhere. The Hubble constant will truly become a constant.

If astronomers were more careful about their words, they would have called H the Hubble parameter, rather than the Hubble constant, since it changes over time. But for generations, the only distances we could measure were close enough that Happeared to be constant, and we’ve never updated this. Instead, we have to be careful to note that H is a function of time, and only today — where we call it H_0 — is it a constant. In reality, the Hubble parameter changes over time, and it’s only a constant everywhere in space. Yet if we lived far enough in the future, we’d see that H stops changing entirely. As careful as we can be to make the distinction between what’s actually constant and what changes now, in the far future, dark energy ensures there will be no difference at all.


How Old Is Our Universe? The Exact Answer May Need A New Discovery In Cosmology, Say Scientists

Big Bang, conceptual image. Computer illustration representing the origin of the universe. The term . [+] Big Bang describes the initial expansion of all the matter in the universe from an infinitely compact state 13.7 billion years ago. The initial conditions are not known, but less than a second after the beginning, temperatures were trillions of degrees Celsius and the primordial universe was much smaller than an atom. It has been expanding and cooling ever since. Matter formed and coalesced into the galaxies, which are observed to be moving away from each other. Background radiation in the universe is considered a remnant of the Big Bang.

The Universe is 13.77 billion years old.

That’s the conclusion from a team of astronomers working 17,030 ft./5,190 meters above Chile’s Atacama Desert using a telescope to detect the oldest light in the Universe.

Give or take 40 million years, that is.

The European Space Agency’s Planck satellite measured remnants of the Big Bang from 2009 through 2013 and came up with the same number—13.77 billion years.

In 2019 a research team measuring the movements of galaxies calculated that the Universe may be hundreds of millions of years younger.

So who is right? Why do different methods of measuring the expansion of the Universe give different results?

This new measurement, made using the National Science Foundation's Atacama Cosmology Telescope (ACT), may appear to confirm Planck’s calculation.

Selon les scientifiques, il n'y a qu'une seule autre planète dans notre galaxie qui pourrait ressembler à la Terre

29 civilisations extraterrestres intelligentes nous ont peut-être déjà repérés, disent les scientifiques

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However, it may suggest that astronomers are on the verge of a new discovery in cosmology that could change our understanding of how the Universe works.

Pourquoi? Let’s look at what’s been discovered—and how.

Published in the Journal de cosmologie et de physique des astroparticules, this new research re-asserts the figure of 13.77 billion years. “Now we’ve come up with an answer where Planck and ACT agree,” said Simone Aiola, a researcher at the Flatiron Institute's Center for Computational Astrophysics and first author of one of two papers. “It speaks to the fact that these difficult measurements are reliable.”

The National Science Foundation's Atacama Cosmology Telescope (ACT), a six-meter diameter telescope . [+] on Cerro Toco in the Atacama Desert of northern Chile.

M. Devlin. - M. Devlin, University of Pennsylvania CC BY-SA 4.0

Calculating the age of the Universe requires working out how fast it’s expanding.

That figure is known as the Hubble Constant, named after American astronomer Edwin Hubble’s observation in the 1920s that galaxies are moving away from the Earth.

To work out how fast that’s happening requires selecting anchors of light in the night sky, such as stars, galaxies and globular clusters. This is known as the cosmic distance ladder—you begin close by and move further out into the Universe, though you’re only ever looking at objects that came into being billions of years after the Universe itself.

These are so-called local Universe measurements.

These local measurements tend to result in calculations of a larger Hubble Constant—and that means a faster moving, and therefore a younger, Universe.

The new study—and that by Planck—measures light from the distant Universe. The leftover radiation from the Big Bang—nature’s oldest light—is termed the cosmic microwave background (CMB).

The CMB is a faint glow of light—very long wavelength microwave radiation—that fills the Universe, and is strong evidence for the Big Bang theory.

It’s so much closer to the origin of the Universe than stars and galaxies.

The CMB is a snapshot of the oldest light in our cosmos, imprinted on the sky when the Universe was . [+] just 380 000 years old. It shows tiny temperature fluctuations that correspond to regions of slightly different densities, representing the seeds of all future structure: the stars and galaxies of today. This image is based on data from the Planck Legacy release, the mission’s final data release, published in July 2018.

By resolving the CMB in a higher resolution than ever, the astronomers involved in this latest study were able to carefully study variations in the polarization of its light. They used the spacing between these variations to calculate how far light from the CMB traveled to reach Earth—and thus to calculate a new estimate for the Universe’s age.

The study’s figure for the Hubble Constant suggest that an object 1 megaparsec (around 3.26 million light-years) from Earth is moving away from us at 67.6 kilometers per second. Planck found the Hubble Constant to be a very similar 67.4 km/s/Mpc in 2018, whereas the 2019 figure— inferred from measurements of Cepheid variable stars—was 74 km/s/Mpc. Another 2019 study using red giant stars found the Hubble Constant to be 69.8 km/s/Mpc.

A larger Hubble Constant means a faster moving, and therefore a younger, Universe.

“We find an expansion rate that is right on the estimate by the Planck satellite team. This gives us more confidence in measurements of the Universe’s oldest light,” said Choi, who expressed no preference for any specific value. “It was going to be interesting one way or another,” he added.

This is the first time that two independent CMB measurements have found consistently lower Hubble constants than local Universe measurements.

The discrepancies between estimates for the Universe’s expansion rate—and therefore its age—suggest that astronomers may need a new interpretation of the Universe's fundamental properties.

A portion of a new picture of the oldest light in the universe taken by the Atacama Cosmology . [+] Telescope.

“The growing tension between these distant versus local measurements of the Hubble constant suggests that we may be on the verge of a new discovery in cosmology that could change our understanding of how the Universe works,” said Michael Niemack, associate professor of physics and astronomy, and co-author on the two preliminary papers.

It could be that measurements of both the CMB and local objects merely need more accuracy.

The ACT, a six-meter diameter telescope on Cerro Toco in the Atacama Desert of northern Chile, will continue making ever-higher resolution measurements of the CMB.

Meanwhile, NASA's upcoming mission, the Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), scheduled to launch in the mid-2020s, will better explore the value of the Hubble constant across cosmic time by collecting more data on new Type Ia supernovae, Cepheid variables, and red giant stars to fundamentally improve distance measurements to galaxies near and far.


The PSF

In the previous article, we saw the image is square of Fourier transform of the electromagnetic field at the opening of the telescope This is Known as Wiener Kinchin theorem. Most telescopes have a circular opening. So, when we image an object at a large distance, which is infinitely small but is giving a good amount of light, we will have a planar wavefront incident on the opening. This will have the same phase.

(Image credits- Google images)

So, its image will be simply the square of Fourier transform of the opening of the telescope which has a constant phase value. Let’s assume that value is one and do the Fourier transform. We will get the image as follows this is the instrument response (Point Spread Function).

We asked the telescope to capture a point source and this is the best the telescope can do. So a Point Spread Function or the PSF is nothing but a mathematical function that describes how a point source is spread in an image.

The point spread function of a star (point source)

Now let’s move onto why the PSFs are not always perfect.


Q: Where is the middle of nowhere?

La question initiale était: Is there any location in intergalactic space which is so far away from anyplace that it would be impossible to see anything with normal naked eye vision? No stars, but no galaxies, no nothing — just an empty void in all directions?

In other words, the middle of nowhere — the loneliest place in the universe.

Physicien: Yup! A bunch of them. They’re called cosmic voids.

The matter in our universe arranges itself in huge sheets and filaments of galaxy clusters wrapped around vast empty bubbles, like bread or a sponge. Even inside of galaxies space is almost completely empty on the order of 1 atom per cubic centimeter and a star every few lightyears. But in the void between those galaxies, there is as close to nothing as you will ever find. The largest voids are on the order of a billion lightyears across.

A map of the fairly-local universe: stuff within about half a billion light years in every direction. Our galaxy is in the center of this map, but the scales here are so large that each dot is a cluster of many galaxies.

Only folk inside galaxies get starry skies, so the sky in every direction around you would boast a distinct lack of stars. But the question remains: could you see the galaxies that make up the walls of the void? Fortunately, the legwork (eyework?) for determining what is and isn’t visible to the naked eye has been done. Using naked eyes.

In the 1770’s comet-hunting was a hip thing for the telescope-wielding wealthy of Europe to do. Messier (who pronounced his name “Messy A”, because he was French) was tired of getting excited about the same set of barely-visible blurs night after night, so he wrote down everything he could see that definitely was ne pas a comet and where it could be found. Incidentally, Messier did find some comets, but those discoveries are completely forgettable compared to his list of things you can see. The Messier Objects are are not stars, not comets, and not moving. That leaves a lot of stuff, all of which looks like a smudge or wisp of cloud, including: nebulae (“giant space smoke”), globular clusters (dense knots of stars of our galaxy), and farthest away, nearby galaxies.

M42, The Orion Nebula, is 1300 light years away (well inside of our galaxy). This appears about twice the size of the Moon in the sky and can easily be mistaken for a cloud. Just so you can find it: this picture is the sword in the Orion constellation.

The most distant galaxy visible to the naked eye is about 68 million light years away and fifty-eighth on Messier’s list: the ingeniously monikered M58. So, about 70 million lightyears is a reasonable upper-limit to how far away a galaxy can be seen by a person.

M58, a galaxy about 68 million light years away, appears to be about a sixth the size of the Moon in the sky. Under ideal circumstances it’s just barely visible to the naked eye as a tiny smudge.

Cosmic voids aren’t à la perfection empty, just a lot emptier than the galaxy-laden regions of the galactic filaments. There is still the occasional “rogue galaxy” to be found drifting about. If you were in the middle of a void, and you turned off all the lights in your spaceship to let your eyes really adjust to the dark, you might be able to see the faintest smudge or two marring the black around you. If you had a reading-light on, you wouldn’t be able to see anything at all.

Our understanding of cosmic voids is growing rapidly, but there’s still a hell of a lot to learn. The base problem with astronomy has always been depth (i.e., the sky looks like it’s painted on a dome). A century ago we didn’t even know that other galaxies existed because we couldn’t tell the difference between globular clusters (dense groups of stars in our galaxy) and other galaxies (groups of stars explicitly ne pas in our galaxy). Now we’re faced with a more subtle difficulty: it can be difficult to tell if a given galaxy is in the middle of a void or on the edges. An error of 5%-20% in the distance is not unusual on intergalactic scales and that can make it very difficult to determine exactly how empty a given void is.

If you were meandering about in the middle of a Cosmic Void, then you might perceive, at the very edge of your ability to see and under the best conditions, some of the galaxies in the walls of the void or the rare few in the void with you. The universe would appear to you as the interior of a hollow obsidian sphere, with a couple fingerprint smudges here and there.

This isn’t part of the question, but worth pointing at: where we are in the cosmic web.

14 Responses to Q: Where is the middle of nowhere?

The bigger question, the type that Einstein would ask. “What would it look like on a planet that is on the outer edge of the universe”. In other words, if we are on the planet around a star that is at the very edge of the universe… what would we see? A void on one side, and the stars and galaxies on the other. Is there an outer star? If so …. what is there on the edge …. In fact is there an edge?

The Physicist says:

@Clive Howard
One of the big fundamental ideas in cosmology is the “Cosmological Principle“: everywhere in the universe is more or less the same as everywhere else. In particular, there’s no edge and no center.

I really enjoyed this article. I’m in the process of writing extensively about this topic and was wondering if I might have your permission to use your image of “fairly local universe” and reference your article? Thank you, Dave

Every now and then one comes across a simple sounding sentence that causes one to re-examine one’s viewpoint.
‘The largest voids are on the order of a billion lightyears across.’

The Physicist says:

@David
It’s fine with me: I don’t own it either.

@The Physicist
“One of the big fundamental ideas in cosmology is the “Cosmological Principle“: everywhere in the universe is more or less the same as everywhere else. In particular, there’s no edge and no center.”

What if the observers were at the “edge” of a void? Then they would probably experience what Clive Howard said, “A void on one side, and the stars and galaxies on the other.” I can imagine a planet where one hemisphere is looking at the wonders of the sky while the other is looking at almost nothing

The Physicist says:

@Ivoudour
Effectively everything you can see in the sky are stars and nebulae inside of our own galaxy. Other galaxies look like blurs. If you were on the edge of a void and not in a galaxy, then I expect you’d see blurs on one side but not on the other.

@Clive Howard do you mean, “”If there’s a bright center to the universe, [what about] the planet that it’s farthest from”? Maybe it orbits a binary star? I’ll see myself out…)

But… The latest information we are seeing says that we are actually in a void… Helping also to explain the discrepancy between the 2 different methods of measuring the hubble constant, cmb vs supernovas. Seems like there can be quite a bit of stuff in these “voids”. Seriously guys, this website is awesome!! Thank you for all the great answers!!

There is just one huge mistake, that cosmology principle is simply wrong when you say that there is no centre and that there is no edge, if the universe was created and expanded, than there is both centre and edge-facts.
Forget about the math since math will create concepts that do not exist in a real world, real-world evidences matter, not mathematical and statistical fictions.

@ Jefferson,
‘real-world evidences matter’
Please provide any real world evidence of the universe being ‘created’ (either by someone called ‘God’ or by a process called Big Bang) and/or real world evidence of expansion.
There isn’t any.
Expansion is a hypothesis to explain the ‘Red-shift’, which may be caused by something entirely different. EG Light goes slower when it encounters ’empty space’.
The only evidence of the Big Bang is that if the universe is expanding in all directions, and if we run the clock back then everything meets at a point some 13 or so billion years ago.
In the ‘Real-World’ the Unicorns had sexual congress with the Dragons and everything you see and experience is an outcome of the mind-blowing result.

The Physicist says:

@PJ London
That the universe is expanding (and therefore if you roll back time it must have been denser and hotter in the past) was the only evidence for the Big Bang 90 years ago. That alone is completely insufficient to convince astrophysicists that the Big Bang happened they’re a persnickety bunch who, like all scientists, do ne pas like other scientists’ theories. To be clear, there is a shocking amount of evidence from a wide range of scientific disciplines (well… sub-disciplines of physics and chemistry anyway). This guy does a decent job of talking about some of it.

“..The original question was: Is there any location …. impossible to see anything with normal naked eye vision?…”

As for one with little knowledge about the space, my reply to this:
IF there is such a location, it should be proved with normal naked eye vision observation, without using any tool, such as telescope etc. Otherwise, any answer to such a question remains as an assumption/theorem/whatever based on some theoretical mathematics or on some theoretical physics, that will draw some conclusions following some small signs by relating them using some similarity rules which we are used to on the earth in daily life. But, lately, especially after more chaos studies, we have been facing/learning broken similarities/symmetries more depending on the scales. So, by viewing the space by telescopes, things may not be as we theorized as telescopes/magnifiers are changing observed scales. To simplify all these with a simple example here, lets observe the air with our naked eyes. We cannot see any particle in the air with our nake eyes, but, there is, there are, dusts O2 Co2 N etc, so, does this mean the air itself here on this earth is a middle of nowhere as our naked eyes don’t see anything? Well, by inserting a magnifier between our eyes and the air, we start to see there are particles in the air and we relize we are not in the middle of nowhere. So, can we draw a similarity of this to the space and can we say there can be some materials actually in those void spaces mentioned in posts above? Yes and No. No, because we can/may not use same similarity between air and space as two mediums. Yes, because we use a tool in both cases, a magnifier/telescope/etc even if it doesn’t distort the observation, it is definitely a parameter, a factor, included in the scale change that may result in wrong conclusions. So, my conclusion/answer to this question above is that we never know unless we been to there.. heck, we even don’t know the air yet. Are we in the air really in materials or in a void.. Remembering that 99.9..% of atom is said to be empty/void, it is close to say 0.9999…=1 (ps. thanks for this site, i read almost all Q&A on right side of the page and learnt a lot.)

Almost every analogy I’ve read about the shape of the universe compares it to the surface of a balloon – which doesn’t make any sense. Does that mean the galaxies are all spread out on this spherical surface – with the theoretical centre of the sphere being where the big bang started? And doesn’t a surface imply an edge – where some guy on the outskirts of a galaxy looks straight up and sees nothing.


Voir la vidéo: Planck en bref (Juillet 2021).