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214 - la puissance du calcul !

Publié le 25 novembre 2014 par Jeanjacques

L’ARTICLE

   Les galaxies actuelles, comme la voie lactée, se sont formées au sein de courants de gaz froid. C’est ce que viennent de démontrer à l'aide de simulations numériques de haute performance une équipe d'astrophysiciens français du cea-irfu, de l'insu-Cnrs, des universités paris Diderot et pierre et marie curie(1), et une équipe de l'université hébraïque de Jérusalem. Ces simulations corroborent des observations récentes via des télescopes géants, qui remettaient en question la théorie actuelle de formation des galaxies.
Pour comprendre la formation de ces galaxies, le scenario standard se fonde sur une accrétion de gaz quasiment sphérique et sur des collisions entre galaxies plus anciennes. Il suppose que les Etoiles se forment tout d'abord de façon lente et mesurée dans les galaxies spirales, puis de façon violente a l'occasion de collision entre deux spirales, conduisant à la formation d'un "starburst"(3) de plusieurs centaines de masses solaires par an, et a la formation d'une galaxie elliptique.
Ce modèle a été récemment remis en question par de nouvelles observations réalisées par des télescopes géants, qui ont permis de sonder l'histoire de l'univers sur plus de 10 milliards d'années en arrière, soit 3 milliards d'années après le big bang. Ces galaxies massives forment des étoiles à un taux de plusieurs centaines de masses solaires par an, mais ne ressemblent pas à des systèmes en collision. Elles ressemblent plutôt à de grands disques de gaz, fragmentes en plusieurs grumeaux géants, au sein desquels les étoiles se forment activement. Comment est-il possible que ces galaxies forment des étoiles si efficacement, sans mettre en jeu des collisions cosmiques entre galaxies ?
L’équipe internationale de cosmologistes auteur de la publication dans nature, propose une nouvelle théorie de la formation des galaxies qui explique ces observations mystérieuses. Cette théorie s'appuie sur une simulation numérique d'une puissance sans précèdent, réalisée par le projet horizon(4).

   Cette percée a été rendue possible grâce à l'utilisation d'un programme informatique développé par le cea-irfu sur l'un des plus gros ordinateurs du monde, le 'marenostrum' du centre de calcul de Barcelone(6). Les informaticiens et les astrophysiciens ont d'abord 'découpe' l'univers en plus de 3 000 mailles – la maille est le calcul de base de la simulation numérique – pour représenter sa structure ; ils ont ensuite modélisé les processus physiques en jeu dans un algorithme, pour montrer la façon dont les étoiles interagissent avec le gaz. Apres quatre semaines de calcul intensif, réalisées en parallèle sur plus de 2 000 processeurs, la simulation a fait apparaitre plus de 100 000 galaxies massives à l'intersection d'un réseau complexe de filaments gazeux « la précision et la taille de cette simulation ont permis pour la première fois d'étudier en détail comment les galaxies focalisent la matière qui les constitue et qui les conduit à former des étoiles », explique romain Teyssier, responsable du projet horizon.
« Dans cette nouvelle théorie, la plupart des galaxies croissent par accrétion continue de gaz venant de courants froids, plutôt que par des collisions entre galaxies satellites. Nous les avons donc baptisées "les galaxies à courants froids". Ces courants froids pénètrent à travers le halo de matière noire et de gaz chaud jusqu'au centre, là où se trouve le disque galactique.
Ainsi enrichi en gaz frais, ce dernier se fragmente en grumeaux massifs au sein desquels se forment les étoiles.
  Grâceà leurs calculs, les astrophysiciens de l'équipe franco-israélienne ont pu vérifier que cette nouvelle théorie s'accorde avec les observations. Ces résultats se démarquent du scenario standard, en proposant un changement de paradigme cosmologique

 

Le

COMMENTAIRES

Comme nous l’écrivions dans notre précédent article, il règne la plus totale incertitude sur le mode de formation des galaxies et sur le passage d’un type de galaxie à l’autre. Le problème central est double :1) il faut qu’un nuage de gaz soit disponible pour l’effondrement 2) Il faut qu’un processus accélère cet effondrement en faisant en quelque sorte « pression » sur ces nuages ; C’était là le rôle des collisions entre galaxies spirales pour se transformer en massive elliptique.  Mais des étoiles se forment sans cette « pression de collision » et il faut donc trouver un autre procédé.

Il va s’agir de courants de gaz froids entourant les galaxies qui se dirigent vers leur centre par attraction et se forment « naturellement » en grumeaux. On ne voit pas très bien comment cela est possible puisque l’attraction de ces nuages aurait plutôt tendance à les effilocher ! Mais, il suffit de mettre dans les calculateurs l’algorithme adéquat pour que la puissance et la complexité du calcul démontrent ce qu’il fallait prouver.

 

Ce qui doit nous fasciner et nous éblouir, c’est : « les  quatre semaines de calcul intensif, réalisées en parallèle sur plus de 2 000 processeurs  par le plus gros ordinateurs du monde ». Une telle débauche d’intelligence artificielle ne saurait mentir et les pauvres quidams que nous sommes ne peuvent que s’incliner devant cet oracle des temps scientifiques.

Ce qui nous fascine bien plutôt, c’est la fascination qu’exercent sur les hommes de science ces instruments de calcul qu’aucune intelligence humaine ne saurait égalée. Mais en l’espèce, leur puissance du calcul est mise au service d’hypothèses fausses.

Les galaxies elliptiques ne se forment pas de façon endogène mais par une transformation progressive des elliptiques  qui s’agrègent de nouvelles étoiles ou qui se forment en leur sein. Par ailleurs, les étoiles ne naissent pas selon le mode de l’effondrement mais par auto constitution comme nous l’avons démontré maintes fois sur ce blog.  Tout ceci demande du TEMPS, ce dont ne disposent pas les théoriciens adeptes du big-bang qui insèrent l’histoire du cosmos dans ces pauvres 13,7 milliards d’années.


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