DENSITé VOLUMIQUE de MATIèRE SIDéRALE

-densité volumique de matière sidérale

La densité volumique de matière baryonique est la masse moyenne de matière incluse dans chaque unité de volume d'un corps

Le mot baryonique signifie qu'il s'agit de matière, composée en général de particules baryons

C'est la même chose qu'une masse volumique

Equation de dimensions structurelles : L -3.M   Symbole de désignation: ρ' 

Unité S.I.+ : le kg /m3

Relations avec autres unités :

1 gramme par millimètre cube(g/mm3) vaut 106 kg/m3

1 gramme par centimètre cube(g/cm3) vaut 103 kg/m3

1 kilogramme par litre(kg/l) vaut 103 kg/m3

1 gramme par litre (g/l) vaut 1 kg/m3

 

CAS de l'UNIVERS

ρ'= J*.Ω = m / V

avec ρ'u(kg / m3)= densité de matière (sidérale) de l’univers supposée isotrope

J*(kg / m3-sr)= masse volumique spatiale de l’univers, supposé avoir un volume V(m3) et une masse m(kg)

Ω(sr)= angle solide global (soit 4sr, si le système d'unités dans lequel on s'exprime a comme unité d’angle le stéradian)

-évolution de cette densité de matière de l'univers avec le temps  

ρ= [3Ho² K. (1+ K x)3] / 2G 

ρu(kg/m3)= densité volumique de matière (masse baryonique), à un moment  donné de l’histoire de l’univers

Kx est le taux d’expansion à ce même moment t

Ho(s-1)= paramètre de Hubble

K = rapport entre la densité volumique ρ’u à l’instant t et celle de référence, dite critique

G(m3-sr/kg-s²)= constante de gravitation, supposée fixe au fil des temps

La valeur numérique actuelle de ρ'u est d’environ 10-25 kg / m3 ---

on estime en effet à à 1054 kg la masse totale des particules de l'univers et le volume offert est 1079 m3

Cette valeur ρ'u= 10-25 kg/m3 correspond à  ≈ 1 molécule par m3

Dans les zones galactiques, cette densité est de l'ordre de 10-22 kg/m3

-densité critique de l'univers

La densité de matière baryonique ρ'u est dite "densité critique" quand les forces d'attraction gravitationnelle (entre la globalité des astres) sont équivalentes aux forces de répulsion (dues à l'expansion de l'univers)

On est alors dans le cas d'un univers dit "plat", ce que l'on suppute être le cas approximatif actuel de notre univers, qui serait proche d'un état "plat" ou "étal euclidien" (synonymes).

Les valeurs des paramètres usuellement usités en cosmologies sont >>> 

paramètre de Hubble Ho = 3,24.10-18 s-1   

constante de gravitation  G = 8,385.10-10 m3-sr/kg-s²

(nota : la valeur de G = 6,672.10-11 souvent rencontrée dans les ouvrages de vulgarisation, provient de la division de la vraie valeur de G par 4p)

La valeur de la densité critique est alors

ρ= 3Ho² / 2G soit environ 8,5.10-27 kg/m3

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