• Astrophysique: des simulations au moyen d'ordinateurs nationaux de type 'supercalculateurs' suggèrent un scénario possible pour la formation des galaxies semblables à la nôtre!____¤201604

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Forming disk galaxies in wet major mergers. I. Three fiducial examples» sont publiés dans la revue The Astrophysical Journal et disponibles en pdf sur arxiv.org, a permis d'ouvrir une nouvelle perspective en ce qui concerne la formation des disques galactiques en effectuant des simulations spécifiques au moyen d'ordinateurs nationaux de type 'supercalculateurs' pour analyser le résultat de la collision de deux galaxies à disque de masses environ égales et situées à des redshifts intermédiaires - entre z ~1.5 et ~0.5).



    Ces deux galaxies de départ, dont le halo est constitué «tant de matière noire que de gaz chaud», «représentent au mieux des galaxies situées à ces redshifts, étant plus petites et plus riches en gaz que les galaxies qui sont proches de nous». Le scénario de leur fusion comprend trois étapes: d'abord, «lors de la collision, les disques de ces galaxies sont détruits et leurs étoiles, subissant une relaxation violente, forment un bulbe classique, qui sera le centre de la nouvelle galaxie», puis, «la majorité des étoiles se formant vers la fin de la période de collision ou juste après forment un disque épais», enfin, «un nouveau disque, mince et froid, commence à se former principalement par accrétion du gaz initialement dans le halo».

     

    Les simulations effectuées montrent que, dans la nouvelle galaxie qui se forme, «les étoiles les plus vieilles doivent se trouver dans le bulbe classique, suivies par les étoiles du disque épais et enfin par les étoiles du disque mince». Pour leur part, «les étoiles les plus jeunes se trouvent dans les bras spiraux, et au centre dans un second bulbe (non classique), en forme de disque».

     
    Ces simulations ont ainsi permis d'observer «les différentes étapes de l’évolution de la nouvelle galaxie, depuis sa formation lors de la fusion jusqu'au temps présent (z=0)». Leur très haute résolution «a non seulement permis des comparaisons détaillées des propriétés de ces galaxies simulées avec celles des galaxies observées, mais a de plus mis en évidence une parfaite adéquation avec ce que nous pouvons observer dans notre univers local.

     

    Plus précisément, «la distribution de la masse et la distribution des vitesses correspondent bien» et la morphologie des structures du disque est aussi «en très bon accord avec les observations, montrant un disque épais en plus du disque mince, des spirales et des anneaux de la bonne taille et forme, et une barre avec des anses aux deux extrémités, et, vu de profil, un bulbe en forme de boite ou de cacahuète». De plus, «les galaxies spirales ainsi formées peuvent avoir un bulbe classique avec une masse très faible, pouvant même être inférieure à 10% de la matière baryonique totale, ce qui est requis par exemple par les observations de notre Galaxie».

     

    Comme cette étude démontre «que la fusion de deux galaxies spirales peut donner naissance à une nouvelle galaxie spirale», elle suggère «un scénario possible pour la formation des galaxies semblables à la nôtre».

     

     


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