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Constellation d'actualités pour l'Observatoire astronomique

21/11/2019

Simulation géante de la formation des galaxies, plongée dans les mystérieux amas globulaires et publications pour mieux connaître la "galaxie de la Baleine"... une constellation d'actualités frappe actuellement les chercheurs de l'Observatoire astronomique de Strasbourg.

Frise temporelle tirée de simulations
précédentes de l’Observatoire astronomique
de Strasbourg. Photo DR

Première étape avec Pierre Ocvirk. Aux commandes d'une équipe internationale, le chercheur de l’Observatoire astronomique de Strasbourg, prévoit d'utiliser Summit, le super-ordinateur le plus puissant du monde, pour réaliser une gigantesque simulation de formation des galaxies pendant le premier milliard d’années de l’Univers. Période qui comprend la naissance des toutes premières étoiles, marquant ainsi la fin de la période des “âges sombres”. Grâce à la puissance de Summit, cette simulation, nommée Cosmic Dawn III (aube cosmique), sera la plus grande simulation de ce type jamais produite.

Cosmic Dawn permettra de générer un jeu de données d'une richesse encore inégalée, qui sera rendu public et facilitera l'interprétation des données récoltées par les observatoires qui se concentrent sur le premier milliard d'années de l'univers. Le super-ordinateur, à titre de comparaison, canalise à lui seul la capacité de stockage de plus de 300 000 smartphones de 64 Go.

Un temps de calcul réduit à une semaine

Entre le Big Bang et la formation des premières galaxies, des centaines de millions d'années se sont écoulées, au cours desquelles des phénomènes complexes, aux échelles très variées, se sont produits simultanément. Pour être en mesure de comprendre l'effet de certaines boucles de rétroactions, l'impact de certains phénomènes physique sur le long terme et les interactions entre tous ces paramètres, les scientifiques avaient besoin d'une puissance de calcul comme celle de Summit.

Sur Titan, le prédécesseur de Summit, également super ordinateur le plus puissant du monde à sa construction en 2012, Cosmic Dawn III aurait nécessité 540 millions d’heures de calcul, c’est à dire plus de 60 000 ans sur un processeur unique. Grâce aux presque 2 millions et demi de cœurs de Summit, ce temps est réduit à une semaine.

Amas globulaires...

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Paolo Bianchini n'est pas en reste. Le chercheur vient de publier un article dans Astrophysical journal letters, sur les amas globulaires. Ces derniers sont des collections sphéroïdales denses d'environ un million d'étoiles très anciennes en orbite autour d'une galaxie hôte. Leur formation demeure encore aujourd'hui l'un des phénomènes les plus méconnus de l'astrophysique moderne. Les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que de tels objets auraient pu naître à l'intérieur de petits halos de matière noire assez légers, mais aucun effet de cette matière noire n'a jamais été observé directement dans la dynamique des amas globulaires, et ce jusqu'à aujourd'hui...

... et galaxie de la Baleine

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Pour Yelena Stein, ce n'est pas une mais deux publications dans Astronomy and Astrophysics, concernant une image de la galaxie NGC 4631, dite "galaxie de la Baleine". Le tout, dans le cadre du projet collaboratif CHANG-ES.

« Quand on pense à une galaxie spirale, on ne pense pas forcément aux champs magnétiques », explique la chercheuse. Le projet CHANG-ES révèle des champs magnétiques à grande échelle, qui couvrent presque la totalité du disque formant des étoiles dans les galaxies spirales. « Cette image spectaculaire de la galaxie NGC 4631 est la première détection de renversements du champ magnétique dans le halo, et vient compléter un de mes derniers résultats, qui fut la première détection de renversements du champ magnétique dans le disque d'une galaxie externe.»