Réponse aux lecteurs impatients(4): le rayonnement diffus galactique

Désirant   mieux vous faire comprendre l’effet de la lumière galactique diffuse   je termine l exposé précédant en vous remontrant a nouveau la photo qui répartit toutes les fréquences diffuses reçues de l espace

Ainsi vous voyez   que XRB   désigne le background REGULIER reçu dans la gamme des RX   et GRB celui reçu dans la gamme gamma 

1°/A quelle cause est attribuée la puissance RX relevée ?

Là , je suis contraint d expliquer qu il y a deux catégories de RX AU MOINS :

-   un fond diffus

-   un rayonnement par bouffées RX , variable dans le temps

Pour le premier une des causes supposées est la suivante : l'espace entre les galaxies dans l'Univers est rempli d'un gaz très dilué mais très chaud (température d'environ 10 à 100 millions de kelvins), créant dans le domaine X un fond diffus similaire au rayonnement dans le domaine radio. La masse de ces gaz chauds serait de 5 à 10 fois la masse totale des galaxies. Ce gaz extrêmement chaud, à des températures d'un million à plusieurs centaines de millions de kelvins est composé d'atomes et d'électrons à très haute énergie.

Pour le second , les sursauts ou les bouffées , on suppose que les responsables sont des objets compacts, tels que des étoiles à neutrons , des trous noirs, des étoiles massives comme des étoiles O ou Wolf-Rayet ou encore des étoiles binaires.On attribue en général les causes à des modifications rapides des propriétés magnétiques de la source émettrice ou à des variations et des évolutions explosives de structures ou de production d’éléments a fort Z etc…..Honnêtement la nature même de ces explosions demeure souvent une sérieuse énigme

2°/A quelle cause est attribuée. la puissance GAMMA relevée ?

Elle se distribue elle aussi en deux catégories et on la classe en tant qu’ astronomie de l univers  encore plus «  hyper violent » , mettant en cause les explosions d hypernovae   , les pulsars ,les quasars etc ….Par exemple sur notre planète TERRE on les détecte à l’occasion des taches ou des éruptions solaires

….

3°/ EN RESUME

Ma photo ( H.DOLE) vous montre la répartition des divers fonds diffus : de droite à gauche (des plus grandes aux plus petites longueurs d'onde, ou des plus petites aux plus grandes énergies) : le bruit de fond cosmologique (CMB; le fond diffus IR (CIB) et le bruit de fond optique dans le visible (COB).Les nombres inscrits dans chaque bruit de fond correspondent à la luminosité de chacun. On remarquera que l'EBL représente 5% de la luminosité du CMB (47 sur 960); ce qui veut dire en terme imagé qu'il y a 115 photons IR pour un seul photon visible .

A cet endroit de mon article le lecteur Mr SIMPLE QUIDAM s interroge et se demande pourquoi tous ces rayonnements restent tranquillement indépendants les uns des autres   et   s’ additionnent SUR MES GRAPHIQUES comme des célibataires et sans s influencer mutuellement !

4° / QUELQUES RAPPELS SUR LES COMPOSITIONS D ONDES ELECTROMAGNETIQUES

4-1 : LA DIFFUSION

L e phénomène de « diffusion » des ondes électromagnétiques relève d abord de la valeur de leur longueur d onde et donc de l’énergie afférente et ensuite de la nature de la cible matérielle atteinte . Elle peut élastique ou inélastique( la longueur d onde change )

-Ainsi ,en restant dans les généralités , ET SUR LES PARTICULES ELEMENTAIRES la diffusion Compton est la diffusion inélastique d'ondes électromagnétiques (à hautes énergies : rayons γ, rayons X) par des électrons libres, ou des électrons contenus dans des atomes de faible numéro atomique Z.

La diffusion Thomson est la diffusion élastique des ondes électromagnétiques par des électrons libres . .

-Sur une masse matérielle on peut avoir :

a) la diffusion élastique de Mie qui a lieu lorsque les diffuseurs sont d'une taille comparable ou supérieure à la longueur d'onde incidente.

b) La diffusion Rayleigh est la diffusion élastique pour des ondes électromagnétiques, dont la longueur d'onde est très supérieure à la taille des éléments diffusant (plus de 10 fois supérieure). Cette diffusion est à l'origine de la couleur bleue du ciel.

c) La diffusion Raman est la diffusion inélastique d'ondes électromagnétiques sur des atomes, des molécules, ou des solides. La différence d'énergie entre un photon absorbé et un photon réémis est égale à la différence d'énergie entre deux états de rotation ou de vibration de l'objet diffusant.

d) . La diffusion Brillouin est la diffusion inélastique d'ondes électromagnétiques sur un solide, elle concerne notamment les interactions avec les phonons acoustiques

Le phénomène de diffusion peut également se produire quand une onde hertzienne rencontre un obstacle dont la surface n'est pas parfaitement plane et lisse

4-2 : COMPOSITION POSITIVE OU NEGATIVE/ INTERFERENCES

Pour répondre à Mr SIMPLE QUIDAM une onde électromagnétique E ( x>,t ) se modélise par une fonction , x> étant la position dans l'espace (vecteur) et t étant le temps . Lorsqu'on «  mélange » deux ondes sinusoïdales elles peuvent :

   - s additionner si elles sont cohérentes ( les ondes se superposent en phase) ;on parle d interférences constructives

-   produire une interférence :quand les deux ondes ont la même fréquence mais se superposent en anti-phase on parle d interférences destructive

-   produire un battement quand les fréquences sont légèrement différentes.

-   se juxtaposer banalement si les fréquences ne se recouvrent pas

-   il n'y a pas besoin d'une collection de particules pour faire des interférences ( DIRAC)

Ce qui est le cas sur mes graphiques

A suivre