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PublicationLes clés de l'évolution des galaxies

Dossier de presse – Parution : 7 juin 2013

Âgé d'environ 13,8 milliards d'années, l'Univers serait composé à 4,8% de matière ordinaire (planète, étoile, gaz, etc.) et à 25,8% de matière non visible (le reste constitue l'« énergie noire »). Cette matière non visible, appelée « matière noire », constituerait la toile cosmique sur laquelle les galaxies sont dispersées, formant comme des gouttes d'eau sur une toile d'araignée. Il existerait plus de 200 milliards de galaxies dans l'Univers observable. Ces structures super-massives composées d'étoiles, de poussières et de gaz interstellaire sont en perpétuel mouvement. Isolées, en groupe ou en amas, les galaxies peuvent avoir des interactions avec le milieu cosmique et les objets qui les entourent. Selon les régions dans lesquelles elles se trouvent, elles peuvent se rapprocher les unes des autres au sein d'un groupe et peuvent même, pour certaines, jouer le rôle de satellite en orbite autour de consoeurs plus massives. Les galaxies se distinguent par leur forme, leur masse, leur âge mais également leur taux de formation d'étoiles. En cosmologie, les chercheurs étudient les galaxies réparties en deux grandes populations, correspondant à deux grandes périodes d'évolution de l'Univers :

  • les galaxies lointaines, localisées dans l'Univers lointain (ou jeune), période proche du Big Bang et de la naissance de l'Univers ;
  • les galaxies proches, localisées dans l'Univers local (ou actuel), période actuelle dans laquelle notre galaxie, la Voie Lactée, évolue.

Jusqu'à présent, de nombreux phénomènes et principes physiques restaient

inexpliqués en cosmologie. Plusieurs hypothèses étaient avancées pour décrire notamment les modes de formation stellaire au sein des galaxies, et pour expliquer l'évolution de ces dernières au cours du temps.

Au sein du Service d'Astrophysique (SAp) du CEA/Irfu, également Unité Mixte « Laboratoire d'Astrophysique AIM Paris-Saclay » (CEA/CNRS/Université Paris Diderot), les équipes du Laboratoire Cosmologie et Evolution des Galaxies LCEG) ont développé un modèle théorique de l'évolution des galaxies unique au monde. Ce travail est le fruit de nombreuses années de recherche et d'analyse à partir de toutes les données obtenues sur l'Univers proche et l'Univers lointain par les grands instruments et télescopes du monde entier. En parallèle, et de manière à corréler certaines observations et données théoriques, les chercheurs ont également réalisé des simulations numériques « haute définition » (2D et 3D) inédites apportant des éléments déterminants dans la compréhension des galaxies. Ces résultats donnent désormais la possibilité de retracer l'histoire des galaxies, et de décrire leur évolution dans le passé et le présent.

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