twin universe cosmology

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • Ce texte explore le modèle de l'univers jumeau, basé sur deux équations de champ et une approche newtonienne.
  • Il discute des implications de la matière fantôme et de son interaction avec la matière ordinaire.
  • Le modèle propose une expansion de l'univers plus longue, permettant d'expliquer l'âge de l'univers et la nucléosynthèse primordiale.

twin universe cosmology Matter ghost-matter astrophysics. 1.The geometrical framework. The matter era and the newtonian approximation. (p5)

Commentaire :

Ce travail repose sur le système des deux équations de champ :

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Au moment où ce texte a été écrit, le modèle où la description de l'ère radiative, "à constantes variables", existait déjà. Mais, dans la mesure où le referee d'A & A n'avait pas fait de commentaires sur cette partie, qui fait l'objet du papier 6 , nous avons préféré revenir à la version (1) + (2) , plus primitive. Elle permet bien évidemment de recoller avec le mdèle standard, quand le rayonnement, lemodèle devenant "deux fois le modèle standard". Mais lemodèle souffre alors du changement des signes. Non seulement un perd quelque peu de son élégance, par il présente la particularité suivante : quand des photons se transformnt en matière et vice versa, ou des ghost photons se transforme en couple ghost matter, anti ghots matter, leur contribution au champ change de signe. Le modèle à constantes variables, appliqué à lère radiative, permet de revenir au système.

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Mais ce système d'équations, sans cette sophistication, ne saurait décrire lère radiative. En effet, à constantes variables, il sécrète, avec R = R* , la solution triviale R » R* » t . Une expansion alors beaucoup trop lente, par exemple, pour interrompre la nucléosynthèse primordiale donnant de l'hélium à partir de l'hydrogène primitif, et du ghots helium à partir du ghot hydrogène primitif. Toutes la matière, dans notre univers, se trouverait ainsi convertie en hélium.

L'analyse de la solution fait apparaître une instabilité entre les deux expansions R(t) et R*(t) (on prend ici la même variable de temps). Le ghost universe "propulse" en quelque sorte notre univers devant lui, en se comportant au pasage, remarquon-le, comme une sorte de "constante cosmologique". Il ne s'agit pas alors "du pouvoir répulsif du vide", mais du "pouvoir répulsif du ghost universe".

L'allure des courbes de la figure 1, en particulier le rapport R/R*, à une époque supposée être notre présent, dépend de choix de conditions initiales tout à fait arbitraire. Des choix de conditions différentes conduirait à des rapports R/R* , et par de là des rapports r*/r différents. Il s'agit là d'un rapport ad hoc, qui permet de faire recoller avec le résultat qui avait été obtenu en 1994, concernant la constante de Hubble. Notre modèle, comme celui qui fait recours à la constante de Hubble, est aussi "à géométrie variable", des conditions initiales convenablement choisies permettant de déboucher sur des profils R(t) donnant un âge d'unvivers accru. Ainsi, dans le travail indiqué on peut multiplier l'âge de l'univers par un facteur 1.6 et, partant d'une constante de Hubble égale à 50 déboucher sur un âge de 15 milliards d'années. Mais ceci, aujourd'hui, ne semble plus aussi urgent. En effet le dépouillement des données recueillies par le satellite Hipparcos semble avoir révisé à la hausse la calibration des distances des céphéïdes, étalon de distance par excellence. Inversement, les théoricens ont fait de leur mieux pour raccourcir l'âge des plus vieilles étoiles de notre galaxie, fondé sur l'analyse des amas globulaires et de leur état de relaxation. Ainsi "tout serait rentré dans l'ordre". Soupir de soulagement : "l'alerte aura été chaude".

L'affaire est-elle close ? Il est un peu tôt pour le savoir. Toujours est-il qu'en cas de besoin le modèle matter ghost matter est là pour rallonger l'âge de l'univers à volonté, comme la constante cosmologique...