Variété de Calabi-Yau

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Écrit/compilé par: Stéphane Verreault, 2008, C.A.A.L.
1ère partie
Andromède et la Voie Lactée:
Anatomie d’une collision galactique
Écrit/compilé par: Stéphane Verreault, 2008, C.A.A.L.
Informations
Voie Lactée = 2e plus grosse galaxie du Groupe Local.
Groupe local: "Groupe de galaxies" = comprend 2 ou plusieurs galaxies très massives.
Le rapprochement des galaxies dans un groupe montre qu'il y a une relation
"gravitationnelle" entres elles. Donc elles s'attirent mutuellement et des changements
dans l'une d'elles affectent les autres.
Masse totale du Groupe Local = 3 trillions de masses solaires.
Distance entre Andromède et la Voie Lactée = env. 2.5 millions d’A.-L.
Vitesse de rapprochement = 190 000 km/h (démontrée avec le « blue shift »).
Écrit/compilé par: Stéphane Verreault, 2008, C.A.A.L.
Groupe local
Écrit/compilé par: Stéphane Verreault, 2008, C.A.A.L.
La vue dans le ciel
Voie Lactée telle que vue
aujourd’hui
Voie Lactée croisée par Andromède (telle qu’imaginé par
un artiste) dans 2 milliards d’années
Écrit/compilé par: Stéphane Verreault, 2008, C.A.A.L.
La collision
Début de l’interaction = env. 2 milliards d’années.
Au bout de 5 milliards d’années, les deux galaxies interagiront avec plusieurs passes
proches, incluant des quasi-collisions des noyaux. Ceci fera que les bras des spirales
vont s’étirer et se déformer. Notre système pourrait faire le saut dans un des bras
d’Andromède durant ce temps.
Par contre, les chances pour que le Soleil change de galaxie est assez faible. De
toutes façons, dans 5 milliards d’années, notre Soleil sera à la fin de sa vie.
Il n’y aura pas de collisions entre les étoiles (en général) car il y a simplement trop
d’espace entres-elles.
La résultante est généralement une galaxie elliptique.
Les trous noirs supermassifs des centres des galaxies fusionneraient à leur tour.
En anglais, un nom a déjà été donné à la future galaxie:
MILKOMEDA = Milky Way + Andromeda
Écrit/compilé par: Stéphane Verreault, 2008, C.A.A.L.
Exemples
Voici des exemples de galaxies en fusion prises par le
télescope spatial Hubble.
Écrit/compilé par: Stéphane Verreault, 2008, C.A.A.L.
Simulation
http://www.astronomy.com/asy/objects/mm/asy-20010710-01257-orig-lg.mpeg
Écrit/compilé par: Stéphane Verreault, 2008, C.A.A.L.
2ième partie
Un Univers à 10 dimensions ????
Écrit/compilé par: Stéphane Verreault, 2008, C.A.A.L.
Les dimensions
Les 3 dimensions
habituelles que l’on
connaît… en plus du
temps (la 4e)…
Mais les théoriciens
croient qu’il y a des
dimensions additionnelles
cachées dans des recoins
autour de nous…
Chaque point dans notre
Univers à 3 dimensions
pourrait contenir six
dimensions additionnelles.
Les physiciens appelle cette
forme bizarre:
Variété de Calabi-Yau
Écrit/compilé par: Stéphane Verreault, 2008, C.A.A.L.
Calabi-Yau
Une « variété de Calabi-Yau »,
ou espace de Calabi-Yau est un
type particulier de variété en
mathématiques intervenant
dans des domaines comme la
géométrie algébrique mais
également en physique
théorique et notamment dans la
théorie des supercordes où
elles jouent le rôle d’espace de
compactification.
La complexité de cette variété
est telle qu’elle ne peut pas être
représentée exactement. Elle
contiendrait à elle seule six
dimensions, raison pour laquelle
de tels replis et déformations
apparaissent.
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Écrit/compilé par: Stéphane Verreault, 2008, C.A.A.L.
Informations
Cette forme existent dans l’infiniment petit et en tout point dans notre monde en 3D.
C’est ici (selon la théorie des « cordes » - ou « supercordes »), que ces
filaments existent.
Taille: Bien que difficile à déterminer, les estimés actuels donnent une taille dans l’échelle
de Planck (10 -33 cm). Biens que certains penseurs aujourd’hui l’évalueraient à 10 trillions
de fois plus gros (tout en restant dans le « microscopiquement » invisible).
Les scientifiques croient que leurs formes dictent les lois des particules en physique
et influencent la gravité, l’inflation cosmique, et l’« énergie sombre ».
Certains croient d’ailleurs que des variétés dans leurs formes détermineraient
l’existence d’Univers parallèles.
Écrit/compilé par: Stéphane Verreault, 2008, C.A.A.L.
Cordes et supercordes
Cordes: Une théorie unifiée de l’Univers stipulant que les ingrédients fondamentaux de la
nature ne sont pas des particules, mais des filaments microscopiques à une dimension.
Taille: 1 « corde » est à un atome… ce que l’atome est au système solaire.
La théorie des cordes actuelle est basée sur l’inflation cosmique, i.e. la brève période
d’hyper expansion juste après le Big Bang. Ils en sont au point de « presque » pouvoir
faire des mesure pour tester ceci avec l’aide du Fond Diffus Cosmologique.
Fond diffus cosmologique (CMB – Cosmic Microwave Background) est un rayonnement
électromagnétique qui remplis l’Univers environ 380 000 ans après le Big Bang.
Image prise par WMAP
Écrit/compilé par: Stéphane Verreault, 2008, C.A.A.L.
Formes et Fond diffus
Ces variétés peuvent prendre différentes formes « théoriques ».
Chacune de ces formes représenterait un Univers distinct.
L’une d’entres elles représente notre Univers.
La mesure énergétique du Fond diffus pourrait-elle
déterminer la forme de ces 6 dimensions?
En prenant des formes plus simples, ils arrivent à déterminer
la mesure énergétique du Fond diffus d’un Univers
(théorique/fictif). En les comparant, ils arrivent à trouver des
différences.
Ils en concluent que le Fond diffus pourrait donc
nous aider à déterminer la forme de notre Univers.
Mais les données du WMAP ne sont pas assez
détaillées pour nous aider ici. Par contre, en juillet,
l’agence Européenne va lancer la sonde Planck.
Cette sonde sera plus sensible pour détecter les
variations de l’énergie du Fond diffus.
Écrit/compilé par: Stéphane Verreault, 2008, C.A.A.L.
Donc… tout est clair!
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Écrit/compilé par: Stéphane Verreault, 2008, C.A.A.L.
Conclusion
Écrit/compilé par: Stéphane Verreault, 2008, C.A.A.L.