Depuis plusieurs années, les astrophysiciens du CEA tentent de décoder l'histoire des galaxies, en participant à des programmes de recherche internationaux tels que ceux des satellites Planck et Herschel, de l’observatoire ALMA et bientôt de la mission Euclid. Pour la première fois, et grâce aux données nouvellement acquises, il est devenu possible de reconstruire la vie complexe des galaxies depuis leur formation et de répondre à des questions comme « Pourquoi notre galaxie, la Voie lactée, produit beaucoup moins d'étoiles que les galaxies du début de l'univers ? ».
À l’aide de simulations numériques haute définition inédites et à l’élaboration d’un modèle théorique unique au monde, les chercheurs ont réussi à décrire avec précision des événements marquants de la vie d’une galaxie : la formation des étoiles, les collisions, la croissance des trous noirs...
Le Point Presse du 7 juin 2013 propose une série de présentations au cours desquelles les astrophysiciens du Service d'Astrophysique- Laboratoire AIM du CEA-Irfu présentent à l’aide de projections 3D les derniers résultats et les publications en préparation sur l’histoire et l’évolution des galaxies.
Salle Galilée, le vendredi 7 juin 2013
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- "L'archéologie galactique " par Pierre-Alain DUC ( fichier PDF 13.7Mo)
- "L'évolution des galaxies lointaines" par David ELBAZ ( fichier PDF 1.5Mo)
- "Un modèle théorique de l'évolution des galaxies" par Mark SARGENT ( fichier PDF 11.9Mo)
- "Simulations à très haute résolution" par Frédéric BOURNAUD ( fichier PDF 16.8Mo)
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"Dernières nouvelles de l'"archéologie galactique" Hervé Morin, Le Monde Sciences (10 juin 2013) |
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"Un nouveau regard sur la naissance des étoiles" Cyrille Vanlerberghe, Le Figaro (13 juin 2013) |
Âgé d’environ 13,8 milliards d’années, l’Univers serait composé à 4,8% de matière ordinaire (planète, étoile, gaz, etc.) et à 25,8% de matière non visible (le reste constitue l’« énergie noire »). Cette matière non visible, appelée « matière noire », constituerait la toile cosmique sur laquelle les galaxies sont dispersées, formant comme des gouttes d’eau sur une toile d’araignée. Il existerait plus de 200 milliards de galaxies dans l’Univers observable. Ces structures super-massives composées d’étoiles, de poussières et de gaz interstellaire sont en perpétuel mouvement. Isolées, en groupe ou en amas, les galaxies peuvent avoir des interactions avec le milieu cosmique et les objets qui les entourent. Selon les régions dans lesquelles elles se trouvent, elles peuvent se rapprocher les unes des autres au sein d’un groupe et peuvent même, pour certaines, jouer le rôle de satellite en orbite autour de consœurs plus massives. Les galaxies se distinguent par leur forme, leur masse, leur âge mais également leur taux de formation d’étoiles. En cosmologie, les chercheurs étudient les galaxies réparties en deux grandes populations, correspondant à deux grandes périodes d’évolution de l’Univers :
• les galaxies lointaines, localisées dans l’Univers lointain (ou jeune), période proche du Big Bang et de la naissance de l’Univers ;
• les galaxies proches, localisées dans l’Univers local (ou actuel), période actuelle dans laquelle notre galaxie, la Voie Lactée, évolue.
Jusqu’à présent, de nombreux phénomènes et principes physiques restaient inexpliqués en cosmologie. Plusieurs hypothèses étaient avancées pour décrire notamment les modes de formation stellaire au sein des galaxies, et pour expliquer l’évolution de ces dernières au cours du temps.
Au sein du du Service d'Astrophysique du CEA-Irfu, également Unité Mixte « Laboratoire d’Astrophysique AIM Paris-Saclay » (CEA/CNRS/Université Paris Diderot), les équipes du Laboratoire Cosmologie et Evolution des Galaxies (LCEG) ont développé un modèle théorique de l’évolution des galaxies unique au monde. Ce travail est le fruit de nombreuses années de recherche et d’analyse à partir de toutes les données obtenues sur l’Univers proche et l’Univers lointain par les grands instruments et télescopes du monde entier. En parallèle, et de manière à corréler certaines observations et données théoriques, les chercheurs ont également réalisé des simulations numériques « haute définition » (2D et 3D) inédites apportant des éléments déterminants dans la compréhension des galaxies. Ces résultats donnent désormais la possibilité de retracer l’histoire des galaxies, et de décrire leur évolution dans le passé et le présent.
• Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers (Irfu) • Le Département d'Astrophysique (DAp) // UMR AIM
• Communication du Département d'Astrophysique • Cosmologie et Evolution des Galaxies
• HERSCHEL • Herschel/Pacs • MEGACAM
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