FDC (fond diffus cosmol°)

Fond diffus cosmologique

 

Au début du big bang, la température est estimé à 1032 degrés

 

A 380.000 ans, il y eut libération des photons primordiaux et la température tomba à environ  3000 degrés

 

A 1 million d’années, elle chuta à 100 °K

 

A 7 milliards d’années, elle était de 5°K (relevé réalisé en 2017)

 

Puis elle s'atténua au fil           du temps jusqu'à devenir 2,73°K , valeur moyenne actuelle relevée en vide inter-galactique.

 

Cette température est l'apparence du solde de l'énergie calorifique que les photons primordiaux provoquèrent, le jour de leur création, quand ils heurtèrent la matière

 

Ce phénomène est nommé fond diffus cosmologique (abréviation française  F.D.C)

 

ou en anglais  cosmic background radiation (abréviation C.B.R)

 

ou en américain cosmic microwave background (abréviation C.M.B)

 

On a relevé la présence de ces photons sous longueur d'onded'environ

 

10-3 m (soit 300 GHz, donc une micro-ondeet la température s'en déduit par application de la loi de Wien   l.T ~ 2,9.10-3  où T est la température absolue (K)

 

 

 

Les variations de température du FDC

 

2,73 °K est la température moyenne de l'espace intergalactique.Mais une analyse plus fine montre que sa distribution n'est pas isotrope:

 

--éliminons tout d'abord les excès très locauxde températures,provenant des corps massiques, qui peuvent engager des températures beaucoup plus élevées (étoiles à 107 K ) ou même plus basses (certaines nébuleuses à 1,5 K)

 

--mais à l'échelle des grandes régions cosmiques, on mesure de légères différences de valeurs du F.D.C (de l'ordre de 0,00001 degré) qu'on nomme anisotropie ou fluctuations du F.D.C  

 

On estime que cela provient de variations géospatiales de densité de matière : il y a des zones à faible densité, mais d'autres très riches en galaxies Et cela entraîne --quand on établit une cartographie des valeurs du F.D.C à travers la totalité de l'univers-- de voir une répartition avec des grumeaux. Ceux-ci sont des zones d'instabilité gravitationnelle, dont la présence obéit à la loi de Jeans suivante:

 

il y a effondrement gravitationnel (c'est à dire auto-contraction d'un certain volume de l'espace-temps) dès qu'il n'y a plus assez de pression interne; et cela se produit quand le rayon du corps stellaire est supérieur à une longueur critique dite longueur de Jeans  

lJ (en m.) = c / r'.G)1/2  ou = (p / r'².G)3/2

 

où p(Pa)= pression

 

r'(kg/m3)= masse volumique-souvent dite densité-

 

G(8,385.10-10)= constante de gravitation

 

c(3.108 m/s)= constante d'Einstein

 

On utilise parallèlement la notion de masse de Jeans, au-delà de laquelle il y a effondrement. C'est  mJ = c3 r'1/2.G3/2  ce qui peut s'écrire en raccourci: mJ = 7,75.1021.(t3 r')1/2.

 

On en profite pour déterminer le temps de l'effondrement (ou temps de chute) qui est tc= 3 /(2r'.G)1/2

 

Les zones d'importantes fluctuations (oscillations) sont celles --les plus chaudes-- où la pression est élevée (et celles de densité faible sont plus froides)

 

--en plus des variations du FDC vues ci-dessus, on relève d'autres différences du F.D.C.(fluctuations) dépendant curieusement de l'angle solide de visée de la zone étudiée >>>

 

---si l'angle au sommet du cône de visée est < 0,2 degré, la fluctuation est minime--si l'angle (du cône) est de 0,3 degré elle présente un pic moyend'augmentation--puis si l'angle vaut 0,7 degré, il y a un autre pic moyen

 

-- puis si l'angle est de 1° d'angle, il y a un pic important d'augmentation

 

--et au-delà de 1 degré d'angle, les fluctuationredeviennent très faibles.

 

On estime que les pics ci-dessus correspondent à des présences importantes de matière noire.

 

 

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