Une particule qui serait seule dans l'Univers (sans force de gravitation "parasite") se déplacerait en ligne droite.

-Selon les cosmologistes, étoiles et galaxies visibles ne peuvent représenter que 1% de la masse de l'Univers. Le reste serait constitué d'une matière invisible qui n'est perceptible que par son influence gravitationnelle sur la matière visible. L’accélération de l’expansion de l’Univers mise en évidence serait en fait un événement « récent » dans l’histoire cosmique: L’énergie noire gouvernerait la dynamique de l’Univers que depuis quelques milliards d’années.
Avant cette phase, c’est en principe la matière qui dominait cette dynamique, conduisant à la décélération de l’expansion. L'essentielle de cette matière invisible, aussi appelée matière noire, serait d'une nature différentes de celle de la matière ordinaire que nous côtoyons la.

-La théorie du Big Bang, couplée à la relativité générale d'Einstein semble tout expliquer du passé de l'Univers et de son futur. Mais il reste de nombreuses énigmes à résoudre pour que l'observation colle à la théorie. Voilà pourquoi les chercheurs ont recours à des concepts obscurs comme la matière noire ou l'énergie sombre. Mais il ne faut pas confondre ces deux notions : aussi sombres soient-elles l'une et l'autre, elles n'ont rien à voir. Une matière invisible Le concept de matière noire est né en 1933. L'astronome suisse Zwicky mesure la distribution des vitesses de certaines galaxies et trouve des vitesses excessivement élevées. Si élevées qu'une grande quantité de masse doit être présente dans l'amas si on veut expliquer que l'amas ne se soit pas dissocié depuis très longtemps. Cette masse, c'est la matière noire.
De quoi est-elle constituée ? Probablement pas par de la matière ordinaire mais des particules dont l'existence est prédite par la physique des particules, les WIMPs. Aujourd'hui, les chercheurs ont réussi à cartographier cette matière noire qui représenterait 21% de la masse totale de l'Univers et tentent de capturer ces fameux WIMPs dans des détecteurs situés sous terre.

Une énergie répulsive Pour  l'énergie sombre,

C'est autre chose. C'est en 1920, qu'Edwin Hubble a découvert ce phénomène : plus une galaxie est éloignée, et plus elle s'éloigne rapidement. Le taux d'expansion de l'Univers est-il constant ? Non. Les galaxies s'éloignent de plus en plus vite, autrement dit, l'expansion de l'univers s'accélère. Cela a été montré notamment par le décalage vers le rouge de la lumière des supernovae : leur luminosité indique leur distance, leur couleur leur vitesse de fuite. Deux concepts obscurs Finalement, matière noire et énergie sombre semblent toutes deux expliquer parfaitement les points obscurs de la structure et de l'histoire de notre Univers. C'est d'ailleurs pour ces raisons qu'elles ont toutes deux été "inventées". Toutes deux aussi ne sont que spéculation, jamais directement observées et très controversées. C'est là leur plus grand point commun.

Contrairement à la matière ordinaire, la matière noire n’est pas sensible à la force électromagnétique. De ce fait, elle ne peut absorber, refléter ou émettre de la lumière, ce qui la rend extrêmement difficile à détecter. Les scientifiques n’ont pu déduire l'existence de la matière noire que de l'effet gravitationnel que celle-ci semble avoir sur la matière visible. La matière noire semble représenter une masse environ six fois supérieure à celle de la matière visible ; elle devrait constituer environ 27 % de l'Univers. Voilà qui donne à réfléchir : la matière que nous connaissons et qui constitue toutes les étoiles et les galaxies ne représente que 5 % du contenu de l’Univers. Mais quelle est la nature de la matière noire ? Selon l’une des théories, elle pourrait contenir des particules dites « supersymétriques », particules hypothétiques qui seraient associées aux particules déjà connues du Modèle standard.
Dans l'univers il y a davantage de grandes galaxies primitives qu'on le pensait.les "petites sont encore largement majoritaires aux âges reculés. Ces géantes accrédite l'idée que la matière noire serait bien a l'origine de la formation des galaxies, en effet celle-ci accélère les effets de gravité.
** source Siences et Vie et David Elbaz---------
Une poignée d'astronomes mettent en doute son existence, et d'autres commencent à prendre cette possibilité au sérieux.
Le problème de la matière noire est la conséquence d'un désaccord entre la masse des galaxies et celle des plus grandes structures cosmiques. Les constituants de ces systèmes bougent, mais ne s'échappent pas parce qu'ils sont retenus par l'attraction gravitationnelle du reste du système. Les lois de la physique prédisent quelle quantité de masse est nécessaire pour contrebalancer les mouvements et donc empêcher la dispersion du système.
*** www.pourlascience.fr/sd/physique-theorique/

-- Les particules élémentaires--

**vulgarisation-scientifique.com/wiki/Pages/Les_particules_%C3%A9l%C3%A9mentaires

- le gluon est, le boson responsable de l'interaction forte. Les gluons confinent les quarks ensemble en les liant très fortement. Ils permettent ainsi l'existence des protons et des neutrons, ainsi que des autres hadrons et donc de l'univers que nous connaissons.

Selon la théorie du Big Bang. l'Univers primordial était à une température et une pression telles que les quarks et les gluons devaient être totalement libres (« déconfinés »). Cet état est dit Plasma de Quarks et de Gluons , puis alors que ce plasma se refroidissait, les gluons ont confiné les quarks ensemble, ce qui permet l'existence des protons et des neutrons, ainsi que des autres hadrons. Une expérience de Physique nucléaire et hadronique nommée ALICE vise à étudier ce plasma, pour mieux comprendre la Chromodynamique quantique. Ce plasma sera produit au LHC (Large Hadron Collider) du CERN, par collisions (collision nucléon-nucléon) d’ions lourds (de plomb) à très haute énergie. Ces collisions devraient produire une température plus de 100 000 fois supérieures à celle qui règne au cœur du Soleil, ce qui devrait en quelque sorte faire "fondre" les protons et les neutrons de la matière , libérant les quarks de l’emprise des gluons et créant un état de la matière encore jamais observé ; le plasma de quarks et de gluons.

Un hadron est un composé de particules subatomiques régi par l'interaction forte . Dans le modèle standard de la physique des particules, ces particules sont composées de quarks, d'anti-quarks et de gluons. Les particules constituant un hadron sont appelées de manière générique partons

Quatre manières d'interagir:

1: l'interaction faible,   de courte portée est véhiculée par un  boson (2°)responsable de certaines formes de désintégration radio active.
2: La force électromagnétique   est le fait du photon. Responsable des phénomènes électrique et magnétique, de la lumière et de la chaleur. Il permet à l'électron de s'associer au noyau. (voir les données sur le  Soleil)
3: L'interaction forte,   elle aussi de courte port&e, est assurée par les gluons. ceux-ci lient entre eux les quarks, constituant des neutrons et protons, et maintiennent ces derniers dans le noyau de l'atome.
4: La quatrième force, la gravitation, n'agit pas , elle, au niveau de l'infiniment petit.  Due à la courbure de l'espace- temps, elle est responsables de l'attraction des corps massifs entre eux..    (expl. terre l'une)

-Les étoiles naines -- ------------------------------------------------------

 Les naines blanches représentent l’aboutissement de l’évolution des étoiles de masse relativement faible. C’est en particulier la destinée de notre Soleil. Une naine blanche est une étoile de masse comparable à celle du Soleil, mais dont le diamètre est comparable à celui de la Terre. Elle est donc très compacte, et sa densité très forte. Elle ne produit plus d’énergie, et se refroidit lentement. Son cœur est inerte (plus aucune activité nucléaire).  Lors de sa formation, sa température superficielle est de l’ordre de 100.000 K , et sa température centrale très élevée. Nous verrons qu’il y a deux types de naines blanches, de composition chimique différente, et la température en dépend. Les plus chaudes sont à 100 millions de degrés.  La décroissance de température, assez rapide au début, est de plus en plus lente. Elle tend à s’équilibrer avec celle du milieu interstellaire, de l’ordre de quelques dizaines de Kelvins, mais il lui faut pour cela des milliards d’années.

- Sirius B est une naine blanche visible comme un petit point en bas à gauche de Sirius.

- Etoile Naine  jaune -------------------------------------------------------------

  Est une étoile appartenant à la séquence principale de type spectral G et de masse comprise entre 0,7 et 1,0 fois la masse solaire. Les naines jaunes transforment dans leur coeur de l'hydrogène en hélium, par un processus de fusion nucléaire. Le mot "naine" utilisé pour désigner ces étoiles fait référence à leur classe de luminosité V.

 Notre Soleil est l'exemple le plus connu de naine jaune . Leur température de surface est de 6 000 °C environ, et leur couleur jaune vif, presque blanc. La durée de vie d'une telle étoile est d'environ 10 milliards d'années. à la fin de leur vie, ces étoiles se mettent à grossir démesurément, pour devenir des géantes rouges. Lorsque ceci arrivera au Soleil, il s'étendra jusqu'à engloutir entièrement Mercure, Vénus, la Terre et Mars. Plus tard il s'effondrera à nouveau sur lui-même, laissant derrière lui une bonne partie des gaz le composant, pour former une naine blanche entourée d'une nébuleuse planétaire. Environ 10 % des étoiles de la Voie lactée sont des naines jaunes. Parmi les plus notables d'entre elles nous pouvons citer Alpha Centauri A, Tau Ceti, et 51 Pegasi. .odyssespace.fr/naine-jaune.php

- Étoile Naine  Rouge ----------------------------------------------------------

Les naines rouges seraient de loin les étoiles les plus nombreuses de l'Univers. Les modèles stellaires actuels les décrivent comme entièrement convectives, c'est-à-dire que l'hydrogène est constamment brassé par convection dans l'ensemble de l'étoile de sorte que l'hélium issu de la réaction proton-proton au cœur de l'astre ne peut s'y accumuler. Les naines rouges pourraient ainsi briller de façon relativement constante pendant des centaines de milliards d'années, c'est-à-dire plusieurs dizaines de fois l'âge de l'Univers, ce qui signifie que toutes les naines rouges actuelles n'en seraient qu'au début de leur existence.

- Étoile Naine  Noire :----------------------------------------------------------- Une naine noire est une étoile naine blanche qui s'est suffisamment refroidie pour ne plus émettre de lumière. Aucune étoile de ce type n'a pu être repérée, l'âge de l'univers étant insuffisant pour qu'une naine blanche ait eu le temps de se refroidir et se transformer en naine noire.
 Les naines noires ne devraient pas être confondues avec les naines brunes qui sont, en quelque sorte, des étoiles ratées car elles ont une masse trop faible pour démarrer ou maintenir les réactions de fusion nucléaire qui ont lieu dans les vraies étoiles.

- Étoile Naine  Bleue -----------------------------------------------------------

Les géantes bleues sont extrêmement lumineuses, de magnitude absolue -5, -6 ou même moins. Leur température de 20 000 K ou plus est suffisamment élevée pour qu'une partie non négligeable de l'énergie qu'elles émettent soit dans le domaine de l'ultraviolet, donc invisible à nos yeux.
La majorité des étoiles de ce type se trouvent dans les associations  d'étoiles jeunes. Du fait de leur masse élevée, leur durée de vie est très courte, de l'ordre de 10 à 100 millions d'années. Les théories actuelles prédisent que la plupart d'entre elles finiront en supernova.
 Certaines des étoiles les plus brillantes visibles dans NOTRE  ciel sont des géantes bleues ; par exemple Beta Orionis (Rigel) et Alpha Cygni (Deneb), mais dans l'ensemble, à cause de leur courte durée de vie, les géantes bleues sont assez rares.

- Pulsar: ---------------------------------------------------------------------

Un pulsar est le nom donné à l'objet astrophysique produisant un signal périodique, de période allant de l'ordre de la milliseconde à quelques dizaines de secondes. Il est considéré comme étant une étoile à neutrons, tournant très rapidement sur elle-même (période typique de l'ordre de la seconde, voire beaucoup moins pour les pulsars milliseconde) et émettant un fort rayonnement électromagnétique dans la direction de son axe magnétique.
Le nom de pulsar vient de ce que lors de leur découverte, ces objets ont dans un premier temps été interprétés comme étant des étoiles variables sujettes à des pulsations très rapides.
L'axe magnétique d'une étoile à neutrons n'étant en général, à l'instar de la Terre, pas parfaitement aligné avec son axe de rotation, la région d'émission correspond à un instant donné à un faisceau, qui balaie au cours du temps un cône du fait de la rotation de l'astre.

Un pulsar se signale pour un observateur distant sous la forme d'un signal périodique, la période correspondant à la période de rotation de l'astre. Ce signal  est extrêmement stable, car la rotation de l'astre l'est également, toutefois il ralentit très légèrement (plus précisément supernova à effondrement de cœur, l'autre classe de supernovas, les supernovas thermonucléaires ne laissant pas derrière elles de résidu compact. Toutes les supernovas à effondrement de cœur ne donnent pas naissance à des pulsars, certaines laissant derrière elles un trou noir. Si une étoile à neutrons a une durée de vie virtuellement infinie, le phénomène
d'émission caractéristique d'un pulsar ne se produit en général que pendant quelques millions d'années, après quoi il devient trop faible pour être détectable avec les technologies actuelles.

Nébuleuse agité par le champ magnétique et le rayonnement du pulsar. Image NASA wikipedia.org/wiki/Pulsar Magnétar :  

-Un magnétar est une étoile à neutrons possédant un champ magnétique extrêmement intense dépassant 1015 Gauss.
L'origine de ce champ aussi intense serait lié à l'effet dynamo appliqué à des étoiles à neutrons en rotation suffisamment rapide. Une supernovae sur 10 donnerait naissance à un magnétar.
Le champ magnétique associé à ces étoiles dépasse 1011 teslas, une valeur colossale. A titre de comparaison, le champ terrestre, lui, n'atteint qu'environ 50 microteslas. En rotation rapide, ils émettent un flux intense de rayons X et gamma, avec parfois des bouffées, mais l'énergie stockée dans leur champ magnétique s'épuise en 10.000 ans environ et le rayonnement X s'éteint.
On pense qu'une supernova sur dix laisse un magnétar au lieu d'une étoile à neutrons, quand ce n'est pas un trou noir dans le cas des étoiles très massives. Cependant, les dernières observations effectuées à l'aide du satellite Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) sont peut-être en train de forcer les astrophysiciens à revoir leur copie.           **futura-sciences.com/sciences/actualites/astronomie-pulsars-magnetar

- Quasar :----------------------------------------------------------------------

Un quasar - équivalent à presque étoile - (source de rayonnement quasi-stellaire, est une galaxie très énergétique avec un noyau galactique actif. Les quasars sont les entités les plus lumineuses de l'univers. Bien qu'il y ait d'abord eu une certaine controverse sur la nature de ces objets jusqu'au début des années 1980, il existe maintenant un consensus scientifique selon lequel un quasar est la région compacte entourant un trou noir super massif au centre d'une galaxie massive. Leur taille est de 10 à 10 000 fois le rayon de Schwarzschild du trou noir. Leur source d'énergie provient du disque d'accrétion entourant le trou noir. On pense que les quasars gagnent en puissance par l’accrétion de matière autour des trous noirs super massif qui se trouvent dans le noyau de ces galaxies, faisant des « versions lumineuses » de ces objets connus comme étant des galaxies actives. Aucun autre mécanisme ne parait capable d’expliquer l’immense énergie libérée et leur rapide variabilité.

Un quasar est composé de trois grandes parties principales :

- Le trou noir supermassif comportant la quasi-totalité de la masse du quasar (de quelques millions à quelques dizaines  de milliards de fois la masse du Soleil). Il est également le centre du quasar.
- Le disque d'accrétion est le disque formé par la matière qui tombe dans le trou noir. La force de friction engendrée par le frottement des gaz dans le disque génère une forte chaleur.
- Les jets de gaz qui sont expulsés du disque d'accrétion par les lignes de champs magnétique du trou noir atteignent une vitesse proche de celle de la lumière.

-On pense que les quasars gagnent en puissance par l’accrétion de matière autour des trous noirs super massifs qui se trouvent dans le noyau de ces galaxies, faisant des « versions lumineuses » de ces objets connus comme étant des galaxies actives. Aucun autre mécanisme ne parait capable d’expliquer l’immense énergie libérée et leur rapide variabilité.

-Supernova ----------------------------------------------------------------------

Une supernova est l'ensemble des phénomènes conséquents à l'explosion d'une étoile, qui s'accompagne d'une augmentation brève mais fantastiquement grande de sa luminosité. Vue depuis la Terre, une supernova apparaît donc souvent comme une étoile nouvelle, alors qu'elle correspond en réalité à la disparition d'une étoile. Elles ont eu et jouent encore un rôle essentiel dans l'histoire de l'Univers, car c'est lors de son explosion en supernova que l'étoile libère les éléments chimiques qu'elle a synthétisés au cours de son existence et pendant l'explosion même , pour être diffusés dans le milieu interstellaire. De plus, l'onde de choc de la supernova favorise la formation de nouvelles étoiles en initiant ou en accélérant la contraction de régions du milieu interstellaire. Elles ont eu et jouent encore un rôle essentiel dans l'histoire de l'Univers, car c'est lors de son explosion en supernova que l'étoile libère les éléments chimiques qu'elle a synthétisés au cours de son existence et pendant l'explosion même, pour être diffusés dans le milieu interstellaire.

Le processus initiant une supernova est extrêmement bref : il dure quelques millisecondes. Quant au phénomène de la supernova elle-même, il peut durer plusieurs mois. Au maximum de luminosité de l'explosion, la magnitude absolue de l'astre peut atteindre , ce qui en fait un objet plus lumineux de plusieurs ordres de grandeur que les étoiles les plus brillantes : pendant cette période, la supernova peut « rayonner plus d'énergie » (et donc avoir une puissance plus grande) qu'une, voire plusieurs galaxies entières.
C'est la raison pour laquelle une  supernova se produisant dans notre propre galaxie, voire une galaxie proche, est souvent visible à l'œil nu, même en plein jour.

Plusieurs supernovas ont été décrites à des époques parfois très anciennes ; on interprète aujourd'hui ces apparitions " d' étoiles nouvelles » comme étant des supernovas. La matière expulsée par une supernova s'étend dans l'espace, formant un type de nébuleuse appelé rémanent de supernova.

La durée de vie de ce type de nébuleuse est relativement limitée, la matière étant éjectée à très grande vitesse (plusieurs milliers de kilomètres par seconde), le rémanent se dissipe relativement vite à l'échelle astronomique, en quelques centaines de milliers d'années. La nébuleuse de Gum ou les dentelles du Cygne sont des exemples de rémanents de supernova dans cet état très avancé de dilution dans le milieu interstellaire. La nébuleuse du Crabe est un exemple de rémanent jeune : l'éclat de l'explosion qui lui a donné naissance a atteint la Terre, il y a moins de mille ans.

- La théorie des cordes :------------------------------------------------------

-La théorie des cordes est un domaine actif de recherche traitant de l'une des questions de la physique théorique : fournir une description de la gravité quantique c’est-à-dire l’unification de la mécanique quantique et de la théorie de la relativité générale. La principale particularité de la théorie des cordes est que son ambition ne s’arrête pas à cette réconciliation, mais qu’elle prétend réussir à unifier les quatre interactions élémentaires connues, on parle de théorie du tout. -La théorie des cordes a obtenu des premiers résultats théoriques partiels. Dans le cadre de la thermodynamique des trous noirs elle permet de reproduire la formule de Bekenstein et Hawking pour l’entropie des trous noirs. Elle possède également une richesse mathématique notable : en particulier, elle a permis de découvrir la symétrie miroir en géométrie.

-La théorie repose sur deux hypothèses : Les briques fondamentales de l’Univers ne seraient pas des particules ponctuelles mais des sortes de cordelettes vibrantes possédant une tension, à la manière d’un élastique. Ce que nous percevons comme des particules de caractéristiques distinctes (masse, charge électrique, etc.) ne seraient que des cordes vibrant différemment.

-Les différents types de cordes, vibrant à des fréquences différentes, seraient ainsi à l’origine de toutes les particules élémentaires de notre Univers. Avec cette hypothèse, les théoriciens des cordes admettent une échelle minimale, reliée à la taille de Planck, et permettent ainsi d’éviter facilement l’apparition de certaines quantités infinies (« divergences ») qui sont inévitables dans les théories quantiques de champs habituelles. L’Univers contiendrait plus de trois dimensions spatiales. Certaines d’entre-elles, repliées sur elles-mêmes, passant inaperçues à nos échelles (par une procédure appelée réduction dimensionnelle)

Les niveaux de grossissements : monde macroscopique, monde moléculaire, monde atomique, monde subatomique, monde des cordes.

- Ondes Gravitationnelles-  -----   - Voir plus dans page "questions"

Trois ondes gravitationnelles ont été découvertes. Pour la première fois et confirmant la relativité générale (Albert Einstein il y a 100ans) En  2015 et en 2017 a été enregistré des vibrations de l'espace temps se propageant dans tout l'Univers produites par des déplacements de masses comme lors de fusion de 2 trous noirs. Il s'agirait de 2 astres très compacts un de 31 fois la masse du Soleil et l'autre 19 fois à 3 milliards d'années-lumière de nous .

Sur cette images on voit la simulation des 2 tous noirs en train de fusionner. Image Sciences et Vie juillet 2017.

A droite, Ondes gravitationnelles engendrées par un système binaire. La déformation se produit dans un plan perpendiculaire à la direction de propagation de l'onde. image gif  et txt (wikipédia)

***Une étude  de novembre 2018

La NASA a identifié les causes du décalage de l’axe de la Terre

Il y a déjà un moment que des chercheurs ont mis en évidence le fait que l'axe de rotation de la Terre n'est pas tout à fait fixe et dérive au fil des années . À l'instar d'autres planètes, le mouvement de rotation de notre planète bleue n'est pas parfait et une équipe de la NASA vient d'en identifier les trois principaux facteurs.
Depuis le début du XXe siècle, les scientifiques ont pu observer une légère dérive de l'axe de rotation de la Terre. Si certaines années l'axe n'a pratiquement pas bougé, ils ont constaté qu'il oscillait en moyenne de 10 cm par an. Au total, au cours du siècle dernier, l'axe aurait donc dérivé de plus de 10 mètres. Un événement qui n'a cessé d'interroger les chercheurs.

Une équipe de géologue de la NASA s'est justement penchée sur la question en réalisant une étude qui sera publiée le 15 novembre 2018 dans la revue Earth and Planetery Science Letters. L'objectif de cette équipe était de réunir toutes les données d'observation du siècle dernier et de mettre au point un modèle informatique qui permettrait de déterminer les causes de cette dérive.
Les géologues de la NASA expliquent que l'axe de rotation de la Terre est plutôt stable, ce qui n'est pas le cas de la grande majorité des planètes de notre système solaire. On doit cette stabilité aux forces gravitationnelles qui existent entre la Lune et la Terre. Toutefois, bien que l'axe de la Terre n'oscille pas aussi rapidement que celui d'autres planètes - comme Mars -, il dérive tout de même. Et le seul facteur qui était connu jusqu'à présent pour l'expliquer était celui de rebond glaciaire.
Les activités humaines encore une fois en cause ?
Les activités humaines sont mises en cause par les chercheurs dans deux des trois processus qui affectent l'axe de rotation de la Terre.

La première, qui était déjà connue, est celle de rebond glaciaire et est liée à la fonte des glaces. La perte de glace aux pôles modifie la répartition de la masse, et les sols anciennement comprimés par la glace reviennent petit à petit à leur niveau naturel d'avant la dernière ère glaciaire.
Le second facteur est justement la fonte des calottes glaciaires, dont la masse intègre peu à peu l'océan et fait monter le niveau des eaux. Le Groenland serait le principal responsable , les estimations font lieu de 7 500 gigatonnes de glaces qui auraient fondu et rejoint l'océan.
La troisième raison est la seule qui n'a rien à voir avec les activités humaines . Elle est liée au phénomène de convection mantellique. Concrètement, il s'agit du mouvement de matière qui a lieu entre le manteau et le noyau de la Terre, et qui a pour résultante le phénomène de tectonique des plaques.
*** lubic.com/mag/environnement-ecologie/actualite-845769-sr-maryne-nasa-identifie-causes-decalage-axe-terre.html

*** Textes venants d'internet ( de plusieurs sites dont wikipedia ) et aussi de la revue "Pour la Science" ou Sciences et Avenir et simplifiés par moi même            2021/10vr

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