Histoire d’un choc galactique
Les Défis du CEA
Des supercalculateurs ont pour la première fois reproduit le choc de deux galaxies au plus près de la réalité. Damien Chapon et ses collègues du laboratoire « Astrophysique, Instrumentation et Modélisation » (CEA-Irfu) ont en effet simulé la rencontre de deux galaxies de la constellation du Corbeau (baptisées « galaxies des Antennes ») et ont obtenu des résultats comparables aux observations des astronomes.
« Jusqu’ici, les modèles utilisés et la capacité des calculateurs ne permettaient pas de simuler toute la complexité d’une collision entre deux galaxies, explique Damien Chapon. Grâce à un nouveau modèle thermodynamique et un maillage plus fin, nous sommes parvenus à nous rapprocher de la réalité. Nous avons mis en évidence la formation de nuages de gaz très froids et très denses, (plus communément appelés « nuages moléculaires géants ») tels que les astronomes les observent dans les galaxies. » La constellation du Corbeau se situe à 62 millions d’années-lumière de la terre. Les images du télescope Hubble datent donc de 62 millions d’années. A cette époque, les deux galaxies démarraient leur fusion.
Les calculs des chercheurs du CEA remontent à 500 millions d’années avant le choc et simulent ce qui se passe actuellement. Ils nous dévoilent donc toute l’épopée galactique : « Avant la collision, les galaxies des Antennes produisaient environ un soleil par an, raconte Damien Chapon. Mais il y a 250 millions d’années, sous l’effet de puissantes forces de marée entre les deux galaxies, leurs disques de gaz se sont déchirés, des grumeaux de gaz très denses et très froids se sont formés et ont donné naissance à des myriades d’étoiles. Ce n’est plus un soleil, mais des dizaines de soleils qui se forment chaque année lors de cette collision. » C’est la première fois que les chercheurs parviennent à reproduire de manière réaliste une telle flambée de formation stellaire. De plus, les physiciens ont réussi à simuler la répartition de ces amas de gaz très prolifiques en étoiles : « Les anciens modèles prévoyaient une concentration de la formation d’étoiles au centre de la galaxie, précise le chercheur. Mais nous avons montré une distribution plus homogène dans tout le disque, ce qui nous réconcilie avec nos collègues astronomes. »