Magazine Observatoire de Paris n°0 déc 04/jan-fév 2005
Magazine Observatoire de Paris n°0 déc 04/jan-fév 2005
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°0 de déc 04/jan-fév 2005

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Observatoire de Paris

  • Format : (210 x 297) mm

  • Nombre de pages : 24

  • Taille du fichier PDF : 1,9 Mo

  • Dans ce numéro : au-delà de la Terre, exposition phare à l'Observatoire.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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8 Contacts : Romain TEYSSIER CEA, Responsable scientifique du projet HORIZON + 33 (0)1 69 08 99 87 romain.teyssier@cea.fr Françoise COMBES Astronome, LERMA, + 33 (0)1 40 51 21 77 francoise.combes@obspm.fr Jean-Michel ALIMI Directeur de recherche, LUTH, + 33 (0)1 45 07 74 06 Jean-michel.alimi@obspm.fr UN PROJET FÉDÉRATEUR NAISSANCE DU PROGRAMME HORIZON A FEDERATIVE PROJECT : PROGRAM HORIZON IS BORN Plusieurs instituts, dont l'Observatoire de Paris, viennent de décider de mettre en commun des ressources humaines et informatiques au service d'un ambitieux programme de modélisation numérique : le projet HORIZON. HORIZON porte sur une branche de la cosmologie : la simulation de la formation des galaxies. Le but est de mettre au jour des mécanismes physiques très complexes qui sont à l'origine de la structure et de la distribution des galaxies qui nous entourent, et en particulier de la nôtre : la Voie Lactée. Several institutes, including the Observatoire de Paris, have recently decided to pool their human and computing resources in order to carry out an ambitious program of numerical modeling : project HORIZON. This project deals with a cosmological topic land-based : the simulation of galaxy formation. Its goal is to investigate the extremely complex physical mechanisms at the origin of the structure and distribution of the galaxies around us, and in particular of our own galaxy : the Milky Way. Aujourd'hui, les chercheurs ont accès aux tout premiers instants de la formation des galaxies grâce aux observations qu'ils réalisent au moyen d'instruments au sol ou dans l'espace. Ils sont amenés à confronter ces données observationnelles avec des modèles théoriques. Dans ces modèles, la simulation numérique joue un rôle déterminant car elle est la seule à pouvoir rendre compte de tous les aspects de l'évolution des galaxies. L'augmentation de la puissance de calcul des ordinateurs permet désormais d'envisager une description précise de la structure interne des galaxies et de rendre compte d'un environnement cosmologique réaliste faisant coexister des phénomènes d'ampleur inégale : la physique à petite échelle du milieu interstellaire et les effets à grande échelle induits par les collisions entre galaxies. Une fédération de forces humaines et logicielles Pour développer de nouveaux algorithmes capables de décrire toutes ces échelles en même temps et, par-delà de gérer à l'aide de super ordinateurs le volume colossal d'informations qui en découle (1), le projet HORIZON se propose de fédérer les forces humaines et logicielles de différents instituts spécialisés, afin d'exploiter au mieux les ressources informatiques centralisées en France. Ainsi seront regroupées "virtuellement" les équipes spécialisées du CCRT (2), de l'IDRIS (3) et du CINES (4). Ce projet, prévu sur une durée de quatre ans, est financé par l'Institut des Sciences de l'Univers (INSU), l'Institut de Physique des Particules (IN2P3) et le Centre National d’Études Spatiales (CNES). Il regroupe des équipes du CEA, du CNRS, de l'Observatoire de Paris et de l'Observatoire de Lyon. Par le volume extrême des données à traiter, HORIZON s'impose comme un véritable défi à la programmation numérique et aux calculs scientifiques intensifs. La visualisation et le stockage de ces données seront aussi des aspects cruciaux de ce projet, de même que le post-traitement des résultats de simulations et leur conversion en données observationnelles virtuelles. Le développement de techniques de pointe en programmation parallèle et en mathématiques appliquées devrait apporter des avancées significatives dans le domaine de la cosmologie en permettant la prédiction de signatures observationnelles des phénomènes à très grande échelle. Pour de plus amples informations : http://www.obspm.fr/horizon Nowadays, scientists have access to the very first moments of galaxy formation thanks to the observations they performwith their land-based or space-based instruments.Those empirical data have then to be compared with theoretical models, in which numerical simulations play a fundamental role, for they are the only way to account for allaspects of galaxy evolution.The increase in computing power now allows scientists to envisage a precise description of the internal structure of galaxies in a realistic cosmological environment, in which phenomena on different scales coexist : the small-scale physics of the interstellar space and the large-scale effects of galaxy collisions. A pool of human and technological forces In order to develop new algorithms capable of describing the different scales at the same time and to process, with the help of super computers, the vast quantity of information so generated (1), the project HORIZON aims at combining the human and technological power of several specialized institutes.This should result in a better use of the centralized computing resources in France.Thus, the specialized teams from CCRT (2), the IDRIS (3), and the CINES (4), will be "virtually" brought together.The four-year project is funded by the Institute of Universe Sciences (INSU), the Particle Physics Institute (IN2P3) and the National Center for Space Studies (CNES). It brings together teams from the CEA, CNRS, the Observatoire de Paris and the Observatoire de Lyon. By the huge volume of the data to be processed, HORIZON presents a major challenge in numerical programming and massive scientific calculation.The display and storage of the data willalso be crucial aspects of the project, as wellas the post-processing of the simulation results and their conversion into virtual observational data. The development of state-of-the-art techniques in parallel programming and applied mathematics should bring about significant progressin cosmology, by allowing the prediction and identification of very large-scale observational phenomena. Further information : http://www.obspm.fr/horizon 1. D'une puissance de calcul au-delà du TéraFlops (mille milliards d'opérations par seconde). 2. Centre de Calcul Recherche et Technologie, centre du CEA pour le calcul numérique de haute performance. 3. Institut du Développement et des Ressources en Informatique Scientifique, centre de calcul du CNRS. 4. Centre Informatique de l'Enseignement Supérieur, Montpellier, centre de calcul de l'Éducation nationale. 1. With a calculating power beyond teraflops (one thousand billion operations per second). 2. Research and Technology Computing Center, a CEA center for high-performance digital calculation. 3. Scientific Computing Resources and Development Institute, a CNRS computing center. 4. Higher Education Computing Center, Montpelier, National Education computing center.
LE BAIN DE JOUVENCE DES GALAXIES GALAXIES'FOUNTAIN OF YOUTH La forme des galaxies n'est pas figée. Elle évolue radicalement dans un temps relativement court par rapport à l'âge de l'Univers. Les barres, que l'on observe dans deux tiers des galaxies spirales seraient le traceur de cette évolution. Leur présence montre que loin d'être isolées, les galaxies sont des systèmes en formation qui continuent de se nourrir du gaz présent dans le milieu inter-galactique. The shape of a galaxy is not immutable but radically evolves in a relatively short time, when compared with the age of the Universe. The bars observed in two-thirds of spiral galaxies may be the tracer of this evolution. Their presence shows that, far from being isolated, galaxies are developing systems that keep feeding on intergalactic gas. La plupart des galaxies sont des galaxies spirales, constituées d'un disque mince en rotation, parcouru par des bras spiraux et un bulbe sphéroïde central. Deux tiers d'entre elles sont en outre plus ou moins fortement "barrées". Leur barre forme une sorte d'axe composé d'étoiles et de gaz interstellaire qui s'étend de part et d'autre du renfoncement central et sur lequel s'accrochent les bras spiraux. De nombreux travaux ont montré ces dernières années que les galaxies spirales barrées étaient instables. La barre tourne autour du centre de la galaxie et modifie la répartition des forces de gravitation. L'accumulation de masse vers le centre détruit progressivement la barre, entraînant sa disparition quelques milliards d'années après sa formation. Comment dès lors expliquer que deux tiers des galaxies spirales observées soient encore barrées ? Séquence de Hubble des galaxies. De gauche à droite, les galaxies elliptiques, puis les galaxies spirales dites " précoces ", enfin les galaxies " tardives ". Il y a deux branches de galaxies spirales : les barrées et les non barrées. Les premières constituent un peu plus des deux tiers des galaxies spirales. Hubble galaxy sequence. From left to right, the elliptical galaxies, followed by the socalled "early-type" spiral galaxies, and finally the "late-type" galaxies. There are two types of spiral galaxies : barred and non-barred. The first type includes slightly more than two-thirds of the spiral galaxies. La barre se reforme Pour résoudre cette énigme, des chercheurs du Laboratoire d'Étude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA) ont cherché un mécanisme qui explique la "reformation" des barres. Leurs travaux ont permis de montrer pour la première fois comment l'accrétion de grandes quantités de gaz dans les disques galactiques peut provoquer la formation de nouvelles barres. Lorsque la galaxie spirale n'a plus de barre, la capture de gaz par le disque est efficace. Alors que le bulbe garde une masse constante, le disque s'alourdit jusqu'à devenir instable, entraînant la formation d'une nouvelle barre. Les simulations tendraient à montrer qu'à l'heure actuelle, les galaxies spirales pourraient en être à leur troisième ou quatrième épisode barré. Loin d'être des systèmes isolés, les galaxies constituent des systèmes en formation ; l'accrétion de gaz, constituant pour elles une véritable fontaine de jouvence. Most galaxies are spiral galaxies, madeup of a thin, spiral-shaped rotating disk and a central spheroid bulge. Two-thirds of them are also more or less strongly "barred". Their bar has the formof an axis composed of stars and interstellar gas extending on both sides of the center and to which the spiral arms are attached. Numerous studies have shown in recent years that barred spiral galaxies were unstable. The bar revolves around the center of the galaxy and modifies the distribution of gravitational forces. Gradually, the accumulation of mass toward the center destroys the bar until it eventually disappears, a few billion years after its formation. Why is it then that two-thirds of the observed galaxies are still barred ? The re-formation of the bar To solve this mystery, researchers at the Laboratory for the Study of Radiation and Matter in Astrophysics (LERMA) looked for a mechanism that would explain the "re-formation" of the bars. Their work showed for the first time how the accretion of large quantities of gas in the galactic disks may lead to the formation of new bars. After the spiral galaxy loses its bar, the capacity of the disk to capture gas increases. While the mass of the bulge remains constant, that of the disk keeps growing until it becomes unstable, resulting in the formation of a new bar. Computer simulations would appear to show that spiral galaxies may be presently going through their third or fourth bar-creation cycle. Far from being isolated, galaxies are evolving systems, and the accretion of gas constitutes for them a true fountain of youth. Figure 1-b 9 - ACTUALITÉS DES LABORATOIRES Figure 1-a PHOTOS 1a ET 1b : (1a) Galaxie non barrée : Messier 81 (NGC 3031, montage avec Spitzer) (1b) galaxie barrée : NGC 1365 (VLT). (1a) Non-barred galaxy : Messier 81 (NGC 3031, from Spitzer Space Telescope) (1b) barred galaxy : NGC 1365 (VLT). Contacts : Frédéric BOURNAUD LERMA + 33 (0)1 40 51 20 61 frederic.bournaud@obspm.fr Françoise COMBES LERMA + 33 (0)1 40 51 20 77 francoise.combes@obspm.fr Pour aller plus loin... To learnmore... Bournaud F., Combes F. : 2002 Astronomy and Astrophysics, 392, 83 (astro-ph/0206273)



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