Simuler l'Univers et ses galaxies
Corentin Cadiou
Doctorant à l'Institut d'Astrophysique de Paris
@cphyc
Pourquoi faire des simulations en astrophysique ?
La science est surtout expérimentale.
Pourquoi faire des simulations en astrophysique ?
L'astrophysique ne l'est pas du tout !
Expériences numériques
- Reproduire des observations
- Comprendre le passé
- Faire des prédictions
Comment faire une simulation ?
- Écrire un programme pour simuler l'espace et le temps
- Inclure toute la physique connue*
- Créer des conditions initiales
- Faire avancer le temps dans la simulation
- ☕☕☕☕☕
-
SCIENCE !
- Comparer observations
- Expérience numérique
- Prédictions
- …
* Gravitation / chimie / étoiles / trous noirs / …
Exemple "simple"
Fusion de la voie lactée (c'est nous !)
avec Andromède
dans quelques milliards d'années
NASA; ESA; and F. Summers
NASA; ESA; and F. Summers
Quelques échelles
| à … |
Propagation |
|
|---|---|---|
| Terre |
Lune |
2 s |
| Terre |
Soleil |
8 min |
| Soleil |
Proxima centaure |
3 ans |
| Soleil |
Centre galaxie |
30,000 ans |
| Voie lactée |
Andromède |
2,5 millions d'années |
| Univers observable |
45 milliard d'années |
Au fait, c'est quoi une galaxie?
- Étoiles — c'est ce qu'on voit
- Gaz — fuel des galaxies (sera transformé en étoiles)
- Matière noire — ~90% de la masse !
- Trous noirs, …
Formation d'une galaxie spirale
New Horizon simulation -- IAP, CNRS
50 millions d'année-lumière
1 millions d'année-lumière
100,000 années-lumière
Formation d'une galaxie elliptique
Illustris project
Questions?
Comment évoluent les galaxies?
-
Fusions de galaxies
-
Accrétion « chaude »
-
Accrétion froide
Water Balloon to the Face (Slow-mo) | Time Warp | Discovery
Visualization Credit: NASA; ESA; and F. Summers, STScI