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Les simulations de galaxie résolvent le mystère des satellites manquants

Les simulations de galaxie résolvent le mystère des satellites manquants


L'évolution de la Voie lactée est fascinante pour les astronomes. Régi par les lois de base de la gravité, les travaux de simulation des conditions qui ont conduit à notre disque spiral actuel ont indiqué qu'il devrait y avoir des milliers de galaxies naines en orbite autour de la nôtre - mais il n'y en a pas. Maintenant, les astronomes de Caltech ont résolu le problème.

[Source de l'image: Groupe de recherche Hopkins / Caltech]

L'astronomie moderne est une collaboration entre ce qui est vu et ce qui est prédit. La validité des modèles informatiques dépend de leur corrélation avec ce qui est observé dans le cosmos. Ainsi, lorsque les simulations de la formation de notre galaxie ont montré que nous devrions avoir des milliers de minuscules galaxies «satellites» voisines, c'est ce que les astronomes s'attendaient à trouver. Mais ils ne l'ont pas fait.

Pour savoir pourquoi, les chercheurs de Caltech ont assemblé des milliers d'ordinateurs en un réseau pour effectuer des calculs gravitationnels sur des centaines de milliards d'itérations. Le résultat? Une galaxie familière avec juste une poignée de galaxies satellites.

«Ce fut le moment aha, quand j'ai vu que la simulation pouvait enfin produire une population de galaxies naines comme celles que nous observons autour de la Voie lactée», explique l'auteur principal du document de recherche de l'équipe Caltech, Andrew Wetzel.

[Source de l'image: Groupe de recherche Hopkins / Caltech]

La simulation Caltech a pris en compte l'effet des supernovae sur les galaxies naines, ce qui avait été oublié dans les travaux précédents. Quand une étoile massive explose, a rapporté Wetzel, des vents à grande vitesse pouvant atteindre des milliers de kilomètres par seconde «peuvent souffler des gaz et des étoiles hors d'une petite galaxie». Cela peut effectivement détruire les petites galaxies avant qu'elles ne soient complètement formées, ce qui entraîne le plus petit nombre observé de galaxies satellites en orbite autour de la Voie lactée.

Wetzel a poursuivi:

«Nous pensions auparavant que notre compréhension de la matière noire était peut-être incorrecte dans ces simulations, mais ces nouveaux résultats montrent que nous n'avons pas à bricoler avec la matière noire. Lorsque nous modélisons plus précisément les supernovae, nous obtenons la bonne réponse.

Le professeur agrégé d'astrophysique théorique et scientifique principal de la nouvelle recherche, Phil Hopkins, a déclaré: `` Dans une galaxie, vous avez 100 milliards d'étoiles, toutes tirant les unes sur les autres, sans parler d'autres composants que nous ne voyons pas comme la matière noire. Pour simuler cela, nous donnons des équations de supercalculateur décrivant ces interactions, puis nous le laissons parcourir ces équations à plusieurs reprises et voir ce qui en ressort à la fin.

Cette série de simulations a nécessité 700 000 heures d'unité centrale (UC), que l'équipe de recherche prévoit d'étendre jusqu'à 20 millions dans les travaux futurs. Cette multiplication par trois du nombre de calculs devrait permettre d'affiner encore plus les prévisions possibles.

Lisez les résultats de recherche de l'équipe ici.

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Via: Caltech

Écrit par Jody Binns


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