Simuler l'Univers
Les ordinateurs sont toujours plus rapides et toujours plus puissants. C'est ce qui a permis aux astrophysiciens de réaliser des simulations hyper-détaillées des phénomènes astronomiques complexes. Ces simulations informatiques sont très importantes pour contraindre les différents paramètres des modèles théoriques et obtenir ainsi des informations cruciales sur l'évolution de notre Univers. Grâce à l'enveloppe européenne, le projet COSMOCOMP(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) («Pan-European training in computational cosmology: Modelling cosmic structures») a rapproché les principaux centres spécialisés dans la cosmologie computationnelle. Ce réseau de formation initiale (RFI) a permis la collaboration de 8 étudiants en doctorat et 24 chercheurs en post-doctorat, donnant ainsi une nouvelle image de l'Univers observable. Pour ce faire, les simulations cosmologiques réalisées par les chercheurs du projet COSMOCOMP ont rassemblé de nombreuses disciplines, dont l'hydrodynamique et la microphysique de la matière baryonique. Le calcul nécessaire lors de l'intégration des différents éléments à des modèles cosmologiques complets est particulièrement lourd. Les partenaires du réseau ont ainsi profité d'un accès privilégié à des super-ordinateurs. En collaboration avec le groupe Virgo(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), les chercheurs du projet COSMOCOMP ont réalisé le plus grand algorithme de Barnes-Hut à ce jour dans le domaine de la cosmologie. Ce calcul a permis de résoudre les interactions gravitationnelles de 303 milliards de particules dans un cube cosmologique de 4286 mégaparsecs de côté. La simulation Millennium-XXL a permis de prévoir la distribution de masse de l'Univers à grande et petite échelles. Les chercheurs du projet COSMOCOMP ont aussi mis au point de nouveaux codes logiciels pour les simulations hydrodynamiques des aspects physiques de la formation des galaxies. Grâce au système de modélisation par maillage mobile AREPO et le code GADGET pour l'hydrodynamique par particules adoucies, ils ont manipulé les conditions de l'Univers afin d'étudier l'évolution des galaxies au cours des 13 milliards d'années. Parmi les nombreux résultats du projet COSMOCOMP figurent les prévisions relatives aux théories sur la matière noire. Les rayons gamma générés par la destruction des particules de matière noire ont pu être détectés pour la première fois. Grâce à une série d'ateliers thématiques, les chercheurs ont pu partager les résultats et examiner ensemble la structure théorique à la base de leurs simulations. COSMOCOMP a exploré les implications de ses recherches auprès d'une communauté scientifique plus vaste, notamment lors de conférences internationales.
