Une magnifique simulation vidéo retrace la vie entière d’une galaxie

Science

Par Felix Gouty le

Voir sa vie défiler devant ses yeux : une expression qui prend tout son sens avec cette vidéo. Des astronomes sont en effet parvenus à simuler avec énormément de détails la vie entière d’une galaxie, le tout en vidéo.

La simulation TNG50 retrace la naissance et la mort d'une galaxie.
Crédits : Royal Astronomy Society / YouTube.

L’histoire d’une vie résumée en deux minutes, mais pas n’importe quelle vie. Le groupe de recherche Illustris (dont font partie des chercheurs de l’Institut Max Planck d’Allemagne) étudie l’évolution de la structure des galaxies au fil du temps, y compris des temps les plus reculés. Leur projet TNG (pour « The Next Generation Simulation ») consiste à accumuler une myriade de données astronomiques et cosmologiques, les traiter au sein de modèles astrophysiques établis et ainsi simuler des cartes cosmologiques de l’univers à grande échelle, en fonction du temps et de l’espace d’observation. Le TNG opère à trois résolutions possibles : 50 millions de parsec, 100 Mpc ou 300 Mpc. Chaque ordre de résolution permet d’avoir une précision d’observation très fine, qu’elle soit à l’échelle de plusieurs galaxies ou d’une seule étoile. Il y a peu, les chercheurs du projet TNG ont réalisé la simulation cosmologique la plus détaillée jamais obtenue, à résolution TNG50 (soit un cube de 230 millions d’année-lumière, environ). Ils ont ainsi parcouru 13,4 milliards d’années d’une galaxie-modèle, spiralée comme notre Voie Lactée, avec une précision jamais vue (voir ci-dessous).

Pour y parvenir, les scientifiques ont fait appel à deux supercalculateurs – un Allemand, le SuperMUC, et un français, le CURIE – qu’ils ont fait fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 pendant trois mois consécutifs. Leur résultat (publié dans Monthly Notices of the Royal Astronomy Society et en images, ci-dessus) est non seulement époustouflant mais révèle aussi des informations inédites sur l’évolution d’une galaxie. « Dans notre simulation, nous constatons des phénomènes qui n’avaient pas été programmés explicitement (et qui ont) émergé de manière naturelle, de l’interaction complexe des ingrédients physiques de base de notre univers modèle », a déclaré Dylan Nelson, chercheur à l’Institut Max Planck dans un communiqué. Parmi les phénomènes évoqués, les chercheurs ont ainsi constaté la formation progressive des carrousels galactiques à mesure que le nuage de gaz initial se transforme en une galaxie structurée. Par ailleurs, ils se sont aperçus que les supernova et l’activité des trous noirs génèrent des fontaines de gaz, par lesquelles les gaz s’échappent à l’extérieur de la galaxie.

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