Des chercheurs ont créé des millions d’univers virtuels, répondant chacun à différentes théories de la physique de l’évolution des galaxies. Leurs conclusions remettent en cause certaines croyances. © Fotolia

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Des millions d’univers virtuels pour comprendre l'évolution des galaxies

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Des chercheurs ont donné naissance à des millions d'univers virtuels. Avec pour objectif de comparer ces simulations informatiques à l'Univers dans lequel nous vivons aujourd'hui. Ils en tirent des conclusions étonnantes sur la formation des étoiles et sur l'évolution des galaxies.

Pour étudier l'évolution des galaxies au cours du temps, les astronomes ont recours à la simulation informatique. Traditionnellement, ils testent ainsi leurs théories une à une. Mais des chercheurs de l'université de l’Arizona (États-Unis) ont choisi une stratégie différente. À l'aide d'un supercalculateur, ils ont généré des millions d'univers différents. Objectif : tester différentes théories physiques d'évolution des galaxies.

Deux mille processeurs pour traiter les données des astronomes simultanément pendant trois semaines. Huit millions d'univers virtuels créés. Et des comparaisons avec les vingt dernières années d'observations astronomiques. Tout cela pour arriver à des conclusions qui remettent en cause le rôle de la matière noire dans la formation des galaxies, l'évolution de ces dernières et la manière dont elles donnent naissance aux étoiles.

Selon les chercheurs, c'est la première fois que des simulations informatiques parviennent à produire des univers aussi semblables au nôtre. Chacune contenant quelque 12 millions de galaxies et couvrant une période allant de 400 millions d'années après le Big Bang jusqu'à nos jours. Et présentant toutes des règles physiques sous-jacentes similaires à celle que nous connaissons. Une preuve de la puissance de cette approche.

Les étoiles les plus bleues vivent le moins longtemps. C’est pourquoi les galaxies qui ont cessé de former des étoiles apparaissent plus rouges. © spirit111, Fotolia

Des galaxies plus prolifiques que prévu

« Nous pensions que beaucoup de galaxies avaient cessé de former des étoiles il y a longtemps déjà », raconte Peter Behroozi, astronome à l'université de l'Arizona. Mais les univers virtuels créés par son équipe, et qui correspondent à l'univers observé aujourd'hui, montrent que les galaxies continuent à produire des étoiles beaucoup plus longtemps que le pensaient les astronomes. Les simulations basées sur les modèles actuels, en revanche, donnent des galaxies beaucoup plus rouges - car une galaxie qui a cessé de former des étoiles depuis longtemps contient moins d'étoiles bleues - que celles que les chercheurs peuvent observer dans le ciel.

Les galaxies ont formé des étoiles plus efficacement que nous le pensions

« Force est de constater que par le passé, les galaxies ont formé des étoiles plus efficacement que nous le pensions, conclut l'astronome. Et en conséquence, l'énergie libérée par les trous noirs supermassifs et par les étoiles qui explosent doit en revanche être moins efficace à bloquer le processus de formation des étoiles que nos théories le prédisent. »

Pour éclairer désormais d'un jour nouveau la formation des galaxies, les astronomes envisagent d'étendre leurs simulations. Ils souhaitent y inclure la morphologie des galaxies et quelques données sur l'évolution de cette morphologie au fil du temps.

  • Des chercheurs ont créé quelque 8 millions d’univers virtuels à l’aide d’un supercalculateur.
  • Ils ont ainsi testé différentes théories d’évolution des galaxies.
  • Leurs résultats vont à l’encontre des théories actuelles définissant le rôle de la matière noire dans la formation des galaxies, l’évolution de ces dernières et la manière dont elles donnent naissance aux étoiles.
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