À travers les visuels présentés ici, nous montrons l’histoire d’une galaxie, comme la voie lactée, pendant quelques milliards d’années. Ces films sont le résultat de la simulation numérique d’Univers, tenant compte de très nombreux mécanismes et paramètres. Ces simulations nous permettent de comprendre leur rôle sur la formation et l’évolution des galaxies.

L’idée est de comprendre quels processus physiques œuvrent sur la formation des galaxies spirales que nous voyons aujourd’hui. La modélisation numérique nous permet de mener des expériences virtuelles sur des morceaux d’univers, et de voir comment différents scénarios physiques influencent l’évolution de l’Univers sur des durées cosmologiques. Nous voyons ici des galaxies qui tournoient et fusionnent, sous l’effet de leur attraction gravitationnelle. Cette histoire violente laisse place, à une galaxie spirale comme la nôtre, qui héberge les reliques stellaires d’un passé violent. La couleur, qui indique ici la densité du gaz, nous montre que c’est le long des bras spiraux que le gaz se concentre, sous la forme de grumeaux, qui donnent naissance aux étoiles. Ce type de simulation nous permet de comprendre où se forment les étoiles dans les disques, et comment ces étoiles affectent l’évolution du gaz. Grâce à ces vidéos, nous observons la façon dont les étoiles éjectent leurs gaz au-delà du disque, via leurs explosions, sans pour autant voir où va le gaz, même si les connaissances des chercheurs nous donnent la réponse : le gaz sort de la galaxie et se disperse dans le milieu intergalactique.

Pour les chercheurs travaillant au Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL), avoir recours à des simulations réalisées sur des ordinateurs ultra-performants, leur offre d’une part la possibilité de réaliser des expériences, et d’autre part de mieux visualiser ce qui se passe dans l’Univers. Ainsi, ces travaux contribuent à nous donner une meilleure connaissance des galaxies et de leurs comportements.

Merci à Jérémy Blaizot pour sa contribution.

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• Centre de recherche en astrophysique de Lyon - Observatoire de Lyon (CRAL)