Les astrophysiciens ont créé la plus réaliste simulation assistée par ordinateur, de l’évolution de l’univers à ce jour, suivant l’activité du Big Bang jusqu’à maintenant, un laps de temps d’environ 14 milliards d’années, en haute résolution.

Créé par une équipe du Centre Harvard-Smithsonian pour l’astrophysique (CfA), en collaboration avec des chercheurs de l’Institut Heidelberg pour les études théoriques (HITS), le logiciel AREPO fournit des images détaillées de différentes galaxies de l’univers local en utilisant une technique connue sous le nom de “maillage mobile".

Contrairement aux simulateurs de modèles antérieurs, comme le code GADGET, le modèle hydrodynamique AREPO réplique les formations gazeuses après le Big Bang à l’aide d’une grille flexible virtuelle, qui a la capacité de se déplacer pour faire correspondre les mouvements du gaz, des étoiles, de la matière noire et de l’énergie sombre qui constituent l’espace. C’est comme un modèle virtuel de la toile cosmique, capable de plier et de fléchir pour supporter la matière et les corps célestes qui composent l’univers. Les vieux simulateurs utilisaient plutôt une grille cubique fixe.

La précédente simulation, la plus précise de l’univers en formation et que je vous avais détaillé, était celle réalisée à l’aide du simulateur Bolchoï.

Nous avons pris tous les avantages de codes précédents et supprimé les inconvénients,

explique Volker Springel, l’astrophysicien au HITS qui a conçu le logiciel. Springel, un expert dans la formation des galaxies qui a contribué à concevoir la Millennium Simulation (The Millennium Simulation Project) pour suivre l’évolution de 10 milliards de particules, a utilisé le supercalculateur Odyssey de Harvard pour lancer la simulation. Ses 1 024 processeurs ont permis à l’équipe de compresser une valeur de 14 milliards d’années de l’histoire cosmique dans l’espace en quelques mois.

Cela donne des galaxies spirales comme la Voie lactée et Andromède qui ressemblent vraiment à des galaxies spirales (ce qui n’était pas forcément perceptible avec les précédentes) générés à partir de données qui s’étendent aussi loin que la rémanence du Big Bang, décrivant visuellement une évolution cosmique houleuse.

La vidéo ci-dessous, nous donne un aperçu de cette évolution à partir de quatre milliards d’années après le Big Bang.

Nous constatons que l’AREPO entraine une hausse significative des taux de formation d’étoiles pour les galaxies dans des halos massifs et plus étendus de disques gazeux dans les galaxies, qui disposent également d’une morphologie plus fine et plus lisse que leur homologue GADGET,

concluent les scientifiques dans leur étude (lien plus bas) décrivant la technologie.

Tout cela est très impressionnant et l’équipe vise à générer des simulations de grandes zones de l’univers. Si cet objectif est atteint, l’équipe aura non seulement créé la plus réaliste, mais également la plus grande simulation de l’univers.

L’étude au format PDF publiée sur Arxiv : Moving mesh cosmology: characteristics of galaxies and haloes.