Est-il possible que la lumière elle-même soit de la matière noire? Je parle de photons (ex: lumière visible, infrarouge, ultraviolet, etc ...). Je me rends compte que la lumière est comprise comme étant sans masse, mais il est évident qu'elle contient au moins de l'énergie parce que nous pouvons voir avec elle (par exemple, elle dynamise les cellules de notre rétine). Je me demande si la lumière a une très petite "masse nette" (par exemple 0 masse * vitesse infiniment relativiste). Je pense que la lumière a au moins une petite masse, proportionnelle à son énergie. Par exemple, prenez E = mc ^ 2, puis m = E / c ^ 2 décrirait sa masse. Si cela est vrai, la lumière devrait également avoir très peu de gravité. Bien que l'effet semble minime, la lumière est pratiquement partout. La gravité de la lumière serait plus concentrée à l'intérieur des galaxies, et encore plus concentré au centre des galaxies où il y a beaucoup d'étoiles (comme la matière noire). Il serait intéressant d'effectuer les calculs, en supposant que la lumière a de la gravité, et de voir si cela correspond aux observations gravitationnelles de la matière noire dans l'univers. Ce serait drôle et ironique si la matière noire est vraiment claire.
Edit: Notez qu'il semble que la lumière ait de la gravité selon les discussions ici: Comment la lumière affecte-t-elle l'univers? Si cela est vrai, je me demande si cela est suffisamment important pour rendre compte de la matière noire?
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Réponses:
La matière noire n'est qu'un nom pour quelque chose dont nous ne savons rien. Il a été nommé pour tenir compte d'une source de gravité supplémentaire pour laquelle il y a eu des observations indirectes, mais pourtant nous ne pouvons pas l'expliquer.
La force de gravité exercée par la lumière est négligeable, mais nous avons mesuré l'attraction gravitationnelle de la matière noire pour qu'elle soit suffisamment grande pour affecter des galaxies entières; c'est ce qui relie les galaxies.
De plus, nous avons inclus tout ce que nous pouvons observer (toute matière ordinaire, y compris les photons) lorsque nous faisons les calculs de la quantité de gravité qu'il devrait y avoir. La lumière est donc déjà là. La «matière noire» est cette gravité supplémentaire que nous ne pouvons pas expliquer.
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La densité de fermeture est la densité nécessaire pour fermer l'univers s'il n'y avait pas de constante cosmologique. On a déterminé que la densité observée de l'univers était d'environ 0,3 x densité de fermeture.
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Comme l'a dit Yashbhatt, nous pouvons détecter la lumière: avec nos yeux (lumière visible uniquement) et avec des machines spéciales. Nous pouvons également voir les effets de certains types de lumières. Cependant, la matière noire ne peut pas être détectée pour l'instant.
De plus, la lumière est énergie, la matière noire est matière. Pourquoi votre peau bronzée? C'est à cause de la lumière ultraviolette. Pourquoi avez-vous chaud chaque été? C'est à cause de la lumière infrarouge. La lumière a un effet, c'est donc de l'énergie: votre peau ne bronzera pas s'il n'y a pas d'énergie pour faire bronzer votre peau.
En conclusion, la lumière n'est pas de la matière noire.
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La lumière peut représenter une petite partie de la matière noire, mais il est peu probable qu'elle en représente la plupart / la totalité.
Extrait d'un article de Wikipedia sur la matière noire: http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter
Maintenant que j'y pense plus, cela signifierait que la majeure partie de la masse dans l'univers serait de la lumière au lieu de la matière si la matière noire est légère. Je doute que la plupart de la matière (par exemple dans les étoiles) se soit transformée en lumière, même tout au long de la vie de l'univers. Je crois que l'hydrogène ne perd qu'une infime partie de sa masse (sous forme d'énergie / lumière) lorsqu'il est fusionné en hélium. Cependant, il est possible que le rayonnement de fond cosmique, traversant presque toutes les parties de l'univers, puisse représenter plus de lumière. Je doute encore que ce soit suffisant pour rendre compte de la matière noire, mais j'aimerais voir quel effet cela a. Cela me dit que la lumière ne représente probablement pas toute la matière noire, mais qu'elle pourrait quand même en représenter une partie. Je me réjouis de toute contribution supplémentaire à ce sujet (par exemple, la quantité de matière noire qui est claire, le cas échéant).
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L'explication de Layman ici, alors prenez-la pour ce qu'elle vaut.
La matière noire a un effet gravitationnel localisé (localisé dans les galaxies, oui, mais néanmoins localisé); son existence est supposée sur la base de cet effet observé.
Si la matière noire était également répartie dans tout l'univers, elle ne pourrait pas avoir un effet localisé, mais son effet serait plutôt observé dans le taux global d'expansion (ou de contraction) de l'univers; et en tout cas, elle ne pouvait pas rester également répartie, mais commençait à s'agglutiner avec la matière ordinaire et visible.
La matière noire doit donc s'agglutiner pour qu'il y en ait plus dans et autour des galaxies, et moins dans l'espace intergalactique.
La lumière, cependant, ne pouvait pas s'agglutiner de cette façon. Alors qu'une partie de la lumière générée dans une galaxie frappe une partie de la matière dans cette galaxie et est absorbée, ou frappe un trou noir dans cette galaxie et y reste coincée jusqu'à la fin des temps, pour la plupart la lumière émise par un corps céleste arrivera dans l'espace intergalactique, et à moins que l'univers ne soit suffisamment dense pour finalement s'effondrer, cette lumière ne reviendra jamais dans sa galaxie d'origine.
De plus - comme d'autres l'ont souligné - la matière noire est postulée parce que la matière visible dans les galaxies est insuffisante pour expliquer sa rotation. Étant donné que la matière visible a de loin plus de masse que la lumière émise par cette matière (par plusieurs ordres de grandeur), mais est insuffisante pour tenir compte de la rotation des galaxies, alors la masse radicalement plus petite de la lumière émise doit être nécessairement égale moins suffisante et ne pouvait donc pas expliquer ce qu'est la matière noire.
Donc non, la matière noire n'est pas la lumière.
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La lumière a certainement une masse gravitationnelle. La lumière est également dispersée dans l'espace avec l'inverse du carré de distance. Cela signifie que son poids est plus fort tout au long du disque des galaxies où se trouvent les sources lumineuses. Tout comme la matière noire est censée l'être. Une lumière locale plus forte dans les galaxies doit être ajoutée à toute la lumière provenant de sources intergalactiques et de CMB, qui est plus ou moins la même à travers l'univers, et devrait également avoir un effet sur les galaxies. Le point est de savoir combien la lumière dans tout le spectre EM dans les poids de l'espace interstellaire. C'est clairement négligeable dans les systèmes solaires près des étoiles, par rapport à la masse régulière, mais peut-être pas si vous ajoutez toute la lumière dans l'énorme espace entre les étoiles. De plus, ajoutez la gravité de la lumière dans l'espace "vide" entre les galaxies (la rotation des galaxies devrait également être affectée par la gravité de la lumière et entre galaxies). Je pense que les astronomes ont dû en tenir compte, mais je ne peux trouver le montant calculé nulle part (je ne suis pas astronome, peut-être que c'est dans de nombreux livres d'astronomie spécialisés, je ne sais pas). Je soupçonne de toute façon que le poids léger est beaucoup, beaucoup moins que nécessaire pour être la matière noire, mais je n'ai pas les chiffres. Si quelqu'un les a ...
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