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PLASMAS (3 et 4)

Publié le 04 août 2016 par 000111aaa

Peut-être estimez-vous chers amis lecteurs, qu’avant de se préoccuper de conditions plasmatiques dans l’espace lointain, il serait meilleur pour nos finances publiques de surveiller mieux les études de plasmas prévues à  CADARACHE  sur ITER ?????

 Comme je ne veux pas porter de jugement sur mes ex –collègues CEA engagés dans ce projet je vais «  botter en touche »  sur un sujet plus proche mais aussi préoccupant :le Conseil d administration de EDF  vient de conforter par son vote le projet EPR2 de HINCKLEY POINT en GRANDE BRETAGNE!

Mon Dieu ( suis-je en droit de me demander) mais où vont-ils aller chercher tous  les sous ???EDF va-t-elle se mettre à mendier à la porte des églises… ?Ou chanter dans les cours  pour  collecter tout cet argent  ( 30   milliards de livres ? ) et qu’ ils n’ont pas ????

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-« S’il te plait, PAPY, revenons à des réflexions moins utilitaires et passionnons nous par exemple  pour ces bulles de plasmas de la galaxieNGC1275 que ton ami DOMINIQUE MAREAU  te décrit en commentaire sur ta note du 24 juillet ……

-« Je t’arrête ,CLARA , D.M a porte d’entrée ouverte sur mon blog et je ne me sens pas obligé d’empiler mes commentaires  par-dessus  les siens !!!Ce qui m’intéresse dans le cadre d’une interprétation  de la Matière noire hypothétique ,c’est de savoir  comment une telle substance , pourrait atteindre des niveaux d’énergie élevés  voire  des vitesses supraluminiques et par-dessus tout  VISIBLES ……

-« Tu me l’as toi-même suggéré PAPY, par la mesure de cette   énergie cinétique  , si les vitesses  sont importantes voire supraluminiques….

-« Et qui se traduiraient par quel type d’observation ? Explique moi comment  une  masse qui est fondamentalement invisible sauf par sa gravité , ne  le demeurerait  pas  ,quelle que soit sa vitesse !??

-« Allons PAPY ne fais pas semblant d’ignorer la réponse à cette question , car tu l’as traitée toi-même ici plusieurs fois !Il y a des exemples d’observation de phénomènes spatiaux qui   laissent assez clairement deviner leur historique et  en cela ils nous aident….

-« Tu veux parler CLARA de l’observation  des deux galaxies de L’AMAS DU BULLETT  par ZWICKY ???I l est clair en effet  que  si la matière noire  présente la possibilité de « s’agglomérer »  en masses compacte  , on peut imaginer que  lorsque deux galaxies se rentrent dedans , la matière noire   ne se fasse pas «  bousculer »  de la même manière que la matière  classique baryonique  , sensible elle aux 3 autres interactions …..

- «     C’est ce que je voulais te faire reconnaitre  PAPY …Puisque c’est là leur différence principale .

-« Comme il  est décidément beaucoup question de matière noire ces derniers temps , je dois en effet actualiser les faits expérimentaux récents . Une équipe de chercheurs britanniques et un jeune chercheur  de Lausanne, viennent de nous présenter dans le tout dernier numéro de Science, une  étude sur l'auto-interaction des particules de matière noire grâce à l'étude de dizaines de cas de collisions d'amas de galaxies.

Comme les galaxies prises indépendamment, les amas de galaxies sont apparemment emplis de matière noire. Il y a quelques années déjà, une observation d'un amas appelé l'amas du Boulet ( ZWICKY) avait fait beaucoup parler d'elle car cet amas était issu de la collision de deux amas, et il avait permis de cartographier l'emplacement  de la matière noire par des mesures de lentilles gravitationnelles puis celle de la matière ordinaire, plus  ou moins lumineuse, et les deux distributions ne coïncidaient pas…..

 L’équipe de David Harvey a repris  toutes les collisions d'amas disponibles par des observations conjointes effectuées avec les deux télescopes spatiaux Hubble (dans le visible) et Chandra (en rayons X) et qui offraient  en prime  un effet de lentille gravitationnelle sur des galaxies lointaines en arrière plan.

Ainsi, la masse équivalente de matière noire peut être cartographiée assez précisément d'un côté avec l'effet de lentille gravitationnelle (qui cartographie en fait la courbure locale de l'espace-temps), et de l'autre, le gaz diffus par son rayonnement X et enfin les galaxies par leur émission visible ou UV.

  Ce qui est intéressant c’est la résolution des problèmes de densité de matière noire et leur localisation …. Et en creusant un peu plus , il faudrait  arriver à savoir si l’on peut discriminer des matières noires d’énergies  différentes  par cette  variation  d’énergie cinétique plus forte ( des MACHOS  chauds car très rapides  et des WIMPS  froids  car quasi statiques   ou légers et non agglomérés  ( éthérés dirait  NOLATS)

 Je  reprends alors en copier- coller une partie du texte de  INTERNET  / » www.ca-se-passe-la-haut.fr/2015/03/la-matiere-noire-devoilee-dans-les.html »

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PLASMAS (3 et 4)

Images composites en visible (bleu) et rayons X (rose) de quelques amas
X-ray: NASA/CXC/EPFL, /D.Harvey & NASA/CXC/Durham Univ/R.Massey;
Optical & Lensing Map: NASA, ESA, D. Harvey and R. Massey (Durham University, UK)

Images composites en visible (bleu) et rayons X (rose) de quelques amas

X-ray: NASA/CXC/EPFL, /D.Harvey & NASA/CXC/Durham Univ/R.Massey;

Optical & Lensing Map: NASA, ESA, D. Harvey and R. Massey (Durham University, UK)

Pour évaluer comment les particules interagissent les unes sur les autres, on utilise un paramètre que l'on appelle le transfert d'impulsion par unité de masse, sigma/m, qui à la dimension d'une section efficace par unité de masse, exprimée en cm²/g. Pour résoudre notre petit problème de matière noire, nos chères particules doivent avoir un transfert d'impulsion par unité de masse qui soit compris entre 0,1 et 1 cm²/g. Des extensions du modèle standard des particules donnent une valeur pour ce paramètre, qui vaudrait justement 0,6 cm²/g et l'étude de l'amas du Boulet avait permis de fixer une valeur pour l'amplitude de cette auto-interaction et donnait une valeur maximale : < 0,7 cm²/g avec une précision pas top.

C'est donc pour évaluer beaucoup plus finement ce paramètre de transfert d'impulsion par unité de masse qui signe l'intensité de l'auto-interaction des particules de matière noire que Harvey et son équipe ont finalement retenu 30 cas de collisions d'amas de galaxies impliquant 72 sous-structures...

A partir de ce grand échantillon statistiquement représentatif de toutes les orientations possibles et imaginables par rapport aux observateurs que nous sommes, les auteurs parviennent à mesurer les écarts séparant les barycentres des trois types de masses : matière noire, gaz diffus et galaxies. Ces amas étant en collision, il est normal que le gaz ne se trouve jamais au même endroit que les galaxies, leur caractéristiques dynamiques étant bien différentes. Il en est de même pour la masse noire.

Les auteurs montrent que la présence d'un équivalent de masse noire est indiscutable. Et le barycentre de la masse noire est très légèrement décalé sur l'axe galaxies-gaz qui représente la direction du mouvement de collision des amas : il se trouve entre les galaxies et le gaz, mais plus proche des galaxies. En moyenne, la distance séparant les galaxies de la masse noire vaut 18900 années-lumière (5800 parsecs). C'est cet écart qui permet aux astrophysiciens d'en déduire l'intensité du transfert d'impulsion par unité de masse pour la matière noire, en utilisant un modèle dit de "profondeur optique". En effet, le modèle fournit l'écart relatif attendu qui doit exister entre galaxie et gaz et entre galaxie et matière noire. L'ajout du paramètre d'auto-interaction vient légèrement modifier cet écart relatif et permet alors d'en fixer la valeur en ajustant son effet dans la modélisation par rapport à ce qui est observé.

Ce que trouvent David Harvey et ses collègues, c'est que la matière noire ralentit moins fort que prévu initialement par auto-interaction. L'auto-interaction est donc moins forte que prédit auparavant. La valeur obtenue par Harvey est ses collaborateurs est, comme pour l'étude de l'amas du Boulet, une limite supérieure, mais cette nouvelle limite se trouve donc être plus contraignante : sigma/m < 0,47 cm²/g.

Souvenez-vous, pour résoudre les problèmes des modèles de matière noire, il faut un sigma/m compris entre 0,1 et 1 cm²/g, l'amas du Boulet avait fixé une limite supérieure à 0,7 cm²/g et de nombreux modèles théoriques extensions du modèle standard des particules prédisaient une valeur de sigma/m égale à 0,6 cm²/g.

L'étude de David Harvey vient donc renouveler l'affirmation de l'existence d'une anomalie gravitationnelle visible par lentille gravitationnelle et attribuée à de la matière noire, et dans le même temps, vient contraindre fortement une bonne partie des modèles théoriques qui pouvaient expliquer les incohérences associées à la matière noire froide de type WIMPs dans les amas de galaxies. Ces travaux montrent que la matière noire semble donc bien observable indirectement, mais avec un peu moins de probabilité que ce soient des WIMPs. »

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-« Il me semble   que cette conclusion est incomplète PAPY !!

 -« Pourquoi  CLARA ?

-«   C e que je verrais moi-même  correspondrait  à des MACHOS   chauds , rapides  et individualisés   et à des  WHIMPS   , froids , lents  mais guère  davantage en  self interaction …

-« Mon correspondant ici STEPHANE  LE CORRE   a analysé les choses autrement …Je t’en reparlerai

 A SUIVRE


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