Au cours de la dernière décennie, de grands progrès ont été réalisés grâce aux simulations informatiques permettant de calculer comment les galaxies se sont formées après le Big Bang, il y a près de 14 milliards d’années, jusqu’à aujourd’hui. Mais les prédictions des modèles sont affectées par la résolution des simulations et les hypothèses concernant un certain nombre de facteurs, tels que les explosions d’étoiles, les flux galactiques et les mouvements stellaires.
Les modèles devraient donner des réponses plus fiables
Afin de minimiser les sources d’erreur et de produire des simulations plus sûres, 160 chercheurs de 60 universités ont collaboré. Ils présentent maintenant les résultats de leur première supersimulation.
– Afin de progresser vers une théorie de la formation des galaxies, il est crucial de comparer les résultats et les codes de différentes simulations. Nous y sommes désormais parvenus en réunissant des groupes de code concurrents derrière les meilleurs simulateurs de galaxies au monde dans une sorte de super simulateur, explique Santi Roca-Fábrega, chercheur en astrophysique à l’Université de Lund.
Les scientifiques ont analysé la formation d’une galaxie de même masse que la Voie lactée. La simulation est basée sur les mêmes hypothèses astrophysiques concernant le rayonnement ultraviolet, le refroidissement des gaz, le chauffage et la formation d’étoiles.
La Voie Lactée s’est formée très tôt
Grâce à ces nouveaux résultats, les chercheurs peuvent établir que les galaxies à disques comme la Voie lactée se sont formées très tôt dans l’histoire de l’univers, ce qui est également confirmé par les observations du télescope James Webb.
Ils ont également trouvé une méthode permettant que le nombre de galaxies satellites – des galaxies en orbite autour de galaxies plus grandes – soit cohérent avec les observations.
L’équipe de recherche a également révélé que le gaz entourant les galaxies est la clé des simulations réalistes, plutôt que le nombre et la répartition des étoiles qui étaient auparavant la norme.
– Le travail dure depuis huit ans et implique l’exécution de centaines de simulations et l’utilisation de cent millions d’heures sur des installations de supercalculateurs, explique Santi Roca-Fábrega.
Coup de départ pour des simulations plus sûres
Les chercheurs vont désormais continuer à affiner les simulations autour de la formation des galaxies. Pour chaque réalisation technologique, Santi Roca-Fáberga et ses collègues espèrent pouvoir ajouter de nouvelles pièces de puzzle à la vertigineuse question de la naissance et du développement de l’univers et des galaxies.
– C’est le point de départ de simulations plus sûres de la formation des galaxies qui, à leur tour, nous aident à mieux comprendre notre galaxie natale, la Voie Lactée, déclare Santi Roca-Fá vantard
Recherche scientifique:
Projet de comparaison IV de simulations de galaxies haute résolution AGORA : assemblage de masse de halo et de galaxies dans une simulation cosmologique avec zoom avant à z≤2Le Journal d’Astrophysique.
Le projet de comparaison de simulations de galaxies haute résolution AGORA. V : Populations de galaxies satellites dans une simulation cosmologique avec zoom d’un halo de masse de la Voie lactéeLe Journal d’Astrophysique.
Le projet de comparaison de simulations de galaxies haute résolution AGORA. VI. Similitudes et différences dans le milieu circumgalactiqueLe Journal d’Astrophysique.
Contact:
Santi Roca-Fábrega, chercheur en astrophysique, Département de physique de l’Université de Lund, [email protected]
2024-02-26 12:30:09
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