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- Mise à jour le 27 Juillet 2009
- SÉMINAIRE SUR L’UNIVERS
INVISIBLE
- Organisé par l’Observatoire
de Paris (LUTH)
- « LA MATIÈRE
NOIRE ET
LA FORMATION DES STRUCTURES DANS L’UNIVERS »
- Le 6 Juillet 2009
à l’UNESCO.
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- Remarque : Cette conférence fait partie
d’un ensemble de conférences données à l’occasion de ce séminaire,
dont on peut consulter le compte
rendu sur ce site.
- Photos : JPM. pour l'ambiance. Voir les crédits
des autres photos éventuelles.
- Je ne propose que des comptes rendus
succincts de ces conférences, le site Univers 2009, dédié aux
manifestations de l'Univers Invisible devrait
mettre en ligne bientôt le texte de toutes les conférences.
- NOTA : j'ai fait de nombreuses photos en haute
résolution que je ne peux pas mettre sur le site question volume, ceux qui
seraient intéressés par certaines photos en plus haute définition que
celles qui suivent n'ont qu'à
me contacter, je les envoie par e-mail.
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- La présentation de R Teyssier est
disponible sur le Net.
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La
matière noire sert essentiellement à former des galaxies.
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- L’Univers est composé de galaxies mais si on
regarde de plus en plus loin, on s’aperçoit que ces galaxies
s’organisent de façon très particulière.
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- C’est la toile
d’araignée cosmique (cosmic web en anglais).
- Il suffit de regarder les
relevés Sloan pour s’en persuader.
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- Il y a des filaments
de matière et des grands murs ainsi que des grands vides.
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- Encore plus loin, on trouve les traces du bruit
de fond cosmologique (CMB) avec ses fluctuations de température du
rayonnement, germes des futures galaxies.
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- L’Univers, que l’on sait en expansion, est
dominé par l’énergie noire, comme on le voit sur ce dessin résumant la
situation depuis l’origine.
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- Après le BB, au bout d’approximativement 100
millions d’années, se forment les premières étoiles.
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- Si bien que vers un milliard d’années, l’Univers
est baigné par la lumière des étoiles.
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- Puis les galaxies se forment, elles sont de
plus en plus grosses.
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- LA
MATIÈRE NOIRE.
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- On découvre (Fritz Zwicky) que la
matière noire est nécessaire pour expliquer la rotation des galaxies,
on les détecte indirectement aussi dans les lentilles gravitationnelles
imaginées par Einstein.
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- La matière noire n’interagit pas avec la
matière ordinaire, ni avec elle-même ; elle n’est sensible qu’à
la gravité.
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- Pour les mathématiciens, c’est un fluide
sans collision, facile à modéliser avec des ordinateurs puissants.
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C’est
une modélisation numérique de mécanique des fluides dont les conditions
initiales sont le CMB et avec les données suivantes :
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- Une galaxie c’est en moyenne 1010
étoiles et on part d’un Univers de 1010 galaxies.
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- Une fois lancée la simulation numérique, que
remarque-t-on?
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- Il se forme des structures filamentaires, à
l’intérieur de ces filaments, on trouve les amas de galaxies.
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- C’est Jim Peebles qui le premier en 1970,
effectua des simulations, il avait seulement introduit 300 particules.
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Aujourd’hui
le PROJET
HORIZON compte 70 milliards de particules et 140 milliards de mailles,
couvre une « largeur » de 6 milliard d’al.
- (Pour information, la simulation
Millenium du MPE comptait (seulement!) 10 milliards de particules).
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- Cette simulation a utilisé une nouvel
ordinateur du CEA le Bull Novascale 3045 qui a fait tourner 6144 processeurs
pendant deux mois ! (aurait nécessité mille ans sur un ordinateur
normal !).
- voir www.projet-horizon.fr
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- courbe : en vertical (de 102 à
1012) le nombre de particules entrant dans la simulation, en
horizontal, l’année de la simulation. Les premières simulations de
Peebles sont situées à gauche et horizon en haut à droite.
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- Ces modèles sont en accord avec les
observations, c’est un grand succès pour la théorie de la matière noire
froide (CDM : Cold Dark Matter).
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- R Teyssier nous montre un film de simulation de
la voie lactée
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- Aussi simulation Mare
Nostrum en Espagne :
- La simulation ‘Galaxy Formation’ 2006 sur
Mare Nostrum au BSC : 1 milliard de
particules, 4 milliards de cellules
- Après
des semaines de calcul intensif, réalisées en parallèle sur plus de 2 000
processeurs, la simulation a fait apparaître plus de 100.000 galaxies
massives à l'intersection d'un réseau complexe de filaments gazeux.
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- La
matière noire serait le squelette gravitationnel qui organiserait la matière
visible.
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- Mais il reste bien sûr de nombreuses questions
non résolues :
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- ·
La nature de l’énergie noire
- ·
La nature de la matière noire
- ·
L’origine des fluctuations du CMB
- ·
L’origine des galaxies
- Bref du pain sur la planche pour les générations
futures !
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- POUR ALLER PLUS LOIN.
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- Ses
publications récentes.
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- Une
nouvelle théorie sur la formation des galaxies grâce à la simulation numérique,
communiqué du CEA.
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- Cosmic
star formation history par R Teyssier,
présentation pdf.
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- Le
projet Horizon par R. Teyssier,
superbe présentation en ppt. À voir absolument.
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- L'Univers
dans tous ses états, le Big Bang.
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- La
formation des étoiles par le LAOG
Grenoble.
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- Histoire
de la matière noire par l'IN2P3.
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- SIMULATION
: une vision de l'Univers, au
travers d'un film par la Cité des Sciences et de l'Industrie.
Impressionnant!
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- Film
extraordinaire de 30MB en QT présentant
la simulation Horizon, un rêve! À télécharger absolument!
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- Article
de Pour la Science sur le projet
Horizon.
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- Galerie
des photos des simulations Horizon au
CEA.
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- Simulations
Millenium et Horizon présentation pdf.
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- Un
peu de lumière sur la matière noire
par F Combes ppt de 6MB
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- Les
grandes structures de l'Univers par le
CEA-IRFU.
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- Sur ce site :
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- La
matière noire et peut on s'en passer
: CR de la conférence de F Combes à la SAF le 26 janv 2008.
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- Les
grandes structures de l'Univers : CR
de la conférence de V de Lapparent à la SAF du 14 Fev 2008
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- La
pâle lumière de la matière noire :
CR de la conférence de GF Bertone à l'IAP le 4 mars 2008
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- Les
grands sondages de l'Univers, CR de la
conférence d'O Lefèvre à l'IAP, contient la simulation Millenium.
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- Énergie
sombre et Univers
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- Au
début fut la matière sombre
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- La
grande simulation de l'Univers dans un super calculateur.
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- Bon ciel à tous!
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- Jean Pierre Martin
membre de la Commission de Cosmologie de la SAF.
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- www.planetastronomy.com
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