Le Conseil d'Administration de la Fondation Simone et Cino del Duca - Institut de France vient d'attribuer le grand prix scientifique 2011 au Professeur Romain Teyssier, Ingénieur au Commissariat à l'Energie Atomique (CEA) et professeur à l'Université de Zurich. Le Grand Prix scientifique, doté de 300 000 euros, est destiné à récompenser une équipe de chercheurs scientifiques français ou étrangers. Le Prix 2011 avait pour thème :
« Modélisation scientifique de phénomènes complexes, traitement de l’information associée et simulations numériques ».
Le Jury, composé d’éminents scientifiques en majorité membres de l’Académie des sciences, a décerné le Prix 2011 à Romain Teyssier et à son équipe afin de récompenser leurs découvertes majeures dans le domaine de la modélisation numérique des phénomènes galactiques.
Ingénieur-chercheur au CEA au sein du Service d’Astrophysique de l’Irfu (Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’Univers), et professeur à l’Université de Zürich, Romain Teyssier a 41 ans. Spécialiste des simulations numériques en astrophysique, connu mondialement, il se distingue par sa créativité. Le nombre d’articles dont il est l’auteur est particulièrement élevé pour un chercheur de son âge.
RAMSES, le code à raffinement adaptatif qu’il a développé, est un outil de pointe dans la simulation des phénomènes complexes en astrophysique, utilisé aujourd’hui par de nombreux astrophysiciens dans le monde.
L’activité de son équipe COAST (COmputational ASTrophysics) remonte au début des années 2000, avec le lancement du projet Horizon dont Romain Teyssier fut le coordinateur, et qui a fédéré la communauté française autour du calcul intensif en cosmologie. L’équipe est composée d’astrophysiciens et d’ingénieurs informaticiens de l’Irfu.
Visualisation avec la simulation RAMSES de l'interaction des galaxies des Antennes utilisant SDvision. Cette simulation a été réalisée en utilisant les 256 processeursrs Jade au CINES, le centre de supercalculateurs de Montpellier (D. Chapon, R. Teyssier, F. Bournaud). La densité du gaz de baryons est rendue en utilisant la technique de "ray-casting". Le module SDvision est développé dans le cadre de "IDL Object Graphics".
La modélisation numérique est un outil récent de la recherche en physique, qui s’ajoute aux procédés traditionnels que sont la théorie et l’expérience, et permet leur confrontation.
Le code RAMSES, à raffinement adaptatif de maillage (en anglais AMR), a été utilisé avec succès pour modéliser la formation des galaxies dans un cadre cosmologique, la formation des nuages moléculaires au sein d’un disque galactique, ainsi que la formation de cœurs préstellaires dans un nuage moléculaire turbulent. Le procédé AMR de ce logiciel RAMSES a permis de prendre en compte une gamme d’échelles spatiales gigantesque (9 ordres de grandeur), qui demandait normalement des tailles de mémoire absolument inaccessibles.
Dès son projet de collaboration Horizon, le professeur Teyssier a utilisé ce logiciel pour réaliser des simulations cosmologiques de la distribution des galaxies à grande échelle, parmi les plus importantes au monde. Son résultat majeur concernait le lien entre la formation des toutes premières galaxies et les courants froids cosmiques, qu’il avait découverts grâce à ses simulations numériques.
Plus récemment, Romain Teyssier et son équipe ont travaillé sur la morphologie des galaxies grâce à des simulations à très haute résolution. Ils ont mis en évidence le mécanisme de formation des galaxies primordiales. Ces différents travaux ont permis de montrer que la morphologie des galaxies dépend fortement de phénomènes internes, et non purement externes comme le considérait avant le modèle standard.
Visualisation de la formation des galaxies avec HORIZON (R. Teyssier et al). Cette simulation a été réalisée avec le code RAMSES utilisant les 2048 processeurs de "MareNostrum", le Centre de Supercalculateurs de Barcelone (durée du calcul trois semaines). Le volume d'univers est de 50 Mpc/H. Cette simulation a généré environ 20 TeraBytes de données (128 sorties, 100-200 GigaBytes/sortie). Dans cette vue où la distribution du gas de baryon est visualisée grâce à "SDvision", la couleur traduit la température du gaz (chaud=rouge, froid=bleu) et l'intensité la densité du gaz.
Très complémentaires par leurs talents, les chercheurs de l’équipe COAST apportent une expertise unique dans les domaines - séparés jusqu’alors - de la physique de la formation des galaxies, et de la physique de la formation des étoiles. Ils ont également le mérite de développer eux-mêmes leurs outils de calcul et de visualisation.
Romain Teyssier et son équipe COAST souhaitent continuer leur exploration de la formation des galaxies et des étoiles grâce à la simulation numérique. La puissance des ordinateurs devrait rendre possible le couplage entre des échelles jusqu’alors trop lointaines. Ils espèrent établir un lien entre les échelles stellaires, lieu de la formation des étoiles, et les échelles galactiques, qui permettrait d’expliquer les mécanismes de structuration de la matière dans l’univers.
C’est un domaine totalement nouveau qui met en jeu des techniques numériques inédites et de nouveaux ingrédients physiques. Ces travaux pourraient être généralisés aux autres galaxies qui peuplent la « toile d’araignée cosmique ». Cette meilleure compréhension des mécanismes de structuration de la matière dans l’univers pourrait permettre de lever le voile sur le mystère de nos origines.
Au-delà du calcul intensif que représente la couverture d’une telle gamme d’échelles dans une même simulation, l’équipe COAST doit aussi développer les outils algorithmiques permettant de décrire les mécanismes physiques nécessaires à ce couplage d’échelles. À terme, ces outils seront inclus au code RAMSES et mis à la disposition de la communauté scientifique. Enfin, l’équipe s’emploie à rendre ses données visibles par le public et à produire des moyens de communication, d’où la nécessité de moyens de calcul locaux dédiés à l’équipe.
Madame Simone Del Duca
La Fondation Simone et Cino del Duca, abritée à l’Institut de France depuis 2005, a pour objet de favoriser la recherche scientifique et de concourir à la conservation, la mise en valeur et l’enrichissement du patrimoine scientifique et culturel. Elle agit, en France et à l’étranger, par le moyen de bourses et de récompenses. La Fondation décerne annuellement trois Grands Prix : un Prix littéraire (le Prix Mondial), un Prix scientifique, et un Prix d’archéologie.
Son Prix scientifique est destiné à récompenser une équipe de chercheurs scientifiques français ou étrangers. Après des thèmes très divers tels que « Les mathématiques et leurs applications » ou encore « Biodiversité et/ou évolution », le thème du Prix 2010 était « Vectorisation de molécules bioactives pour le traitement des grandes pathologies ». Chaque année, la Fondation accorde également trois subventions dans le domaine scientifique, qui ont pour but d’encourager de jeunes équipes françaises.
Composition du Jury du Prix scientifique 2011
• Mme Catherine Bréchignac, Secrétaire perpétuelle de l’Académie des sciences, Présidente
• M. Pierre Augé, de l’Académie des sciences
• M. François Baccelli, de l’Académie des sciences
• M. Roger Balian, de l’Académie des sciences
• M. Michel Combarnous, de l’Académie des sciences
• M. Bernard Derrida, de l’Académie des sciences
• M. Patrick Flandrin, de l’Académie des sciences
• M. Etienne Ghys, de l’Académie des sciences
• M. Denis Jérôme, de l’Académie des sciences
• M. Gérard Laumon, de l’Académie des sciences
• M. Jean-Louis Le Mouël, de l’Académie des sciences
• M. Jean-Baptiste Leblond, de l’Académie des sciences
• M. Hervé Le Treut, de l’Académie des sciences
• Mme Odile Macchi, de l’Académie des sciences
• M. Yves Meyer, de l’Académie des sciences
• M. Olivier Pironneau, de l’Académie des sciences
• M. Daniel Rouan, de l’Académie des sciences
• M. Christophe Soulé, de l’Académie des sciences
• M. Bernard d’Espagnat, de l’Académie des sciences morales et politiques
• Structure et évolution de l'Univers › Evolution des grandes structures et des galaxies Modélisation, calcul, analyse des données
• Le Département d'Astrophysique (DAp) // UMR AIM • Le Département d'Électronique des Détecteurs et d'Informatique pour la Physique (DEDIP)
PHoCEA DRF 2024 - Tous droits réservés - Mentions légales - Ce site utilise Bootstrap
Dernière mise à jour : 21-11-2024
