Des astronomes simulent un univers virtuel quasi identique au nôtre

Une prouesse technologique et scientifique

Des astronomes ont réussi à concevoir une simulation d'univers virtuel si réaliste qu'elle est indiscernable de notre univers réel. Ce projet, baptisé COLIBRE, a été détaillé dans une étude publiée par la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Contrairement à une volonté de « jouer à Dieu », l'objectif principal était de tester la validité du modèle cosmologique standard. Les chercheurs ont cependant souligné l'exploit technique et scientifique de leur création.

« C'est exaltant de voir des galaxies émerger de nos ordinateurs, identiques à celles observées dans la réalité. Elles partagent de nombreuses propriétés mesurées par les astronomes : nombre, luminosité, couleurs et tailles. »

Carlos Frenk ajoute : « Ce qui est le plus remarquable, c'est que nous avons pu générer cet univers synthétique en résolvant simplement les équations physiques de l'univers en expansion. »

Une validation du modèle cosmologique standard

Cette simulation offre une confirmation rassurante pour les cosmologistes. Elle démontre que le modèle standard peut expliquer la formation des galaxies mieux que prévu. Une avancée opportune, alors que des découvertes récentes, notamment celles du télescope James Webb, avaient semé le doute sur ce modèle.

COLIBRE est la première simulation à grande échelle à modéliser les gaz froids et la poussière cosmique au sein des galaxies, ces matériaux flottants qui s'agglomèrent pour former des étoiles. Les simulations précédentes se limitaient aux gaz plus chauds, car les gaz froids, en dessous de 10 000 degrés Fahrenheit, étaient trop complexes à modéliser.

Un projet colossal de près de dix ans

L'équipe internationale a consacré près de dix ans au développement du modèle COLIBRE, exécuté sur le supercalculateur COSMA8 de l'Université de Durham. Le calcul a nécessité 72 millions d'heures CPU, générant une quantité colossale de données qui nécessiteront plusieurs années d'analyse.

Les résultats obtenus correspondent étroitement aux observations de l'univers primitif et actuel. Ils incluent notamment les masses des premières galaxies. Cependant, le modèle ne parvient pas à expliquer les observations du James Webb concernant les « Petits Points Rouges » (Little Red Dots), des objets lumineux et massifs repérés dans un univers âgé de moins d'un milliard d'années, mais absents aujourd'hui.

Les théories sur ces objets vont des galaxies compactes inédites à une phase encore inconnue de l'évolution des trous noirs supermassifs.

« Certains résultats précoces du JWST semblaient remettre en cause le modèle cosmologique standard. Mais COLIBRE montre que, une fois les processus physiques représentés de manière plus réaliste, le modèle reste cohérent avec ce que nous observons. »

Une avancée majeure pour l'astronomie

Cette simulation ouvre la voie à de nouvelles recherches en cosmologie. Elle permet aux scientifiques de tester des hypothèses et d'explorer des scénarios auparavant inaccessibles.

Les chercheurs prévoient d'approfondir l'analyse des données pour affiner leur compréhension de l'univers et de son évolution.