De la première lumière à la réionisation
L'ère de la réionisation a un rapport avec de nombreuses questions ouvertes dans le domaine de l'astrophysique, telles que les propriétés des premières galaxies qui ont entraîné l'ionisation des gaz cosmiques et la formation d'étoiles à faible métallicité. La découverte de ce processus aura des conséquences de grande ampleur sur l'étude de l'évolution de la structure dans l'Univers primordial. Des efforts d'observation substantiels sont actuellement en cours afin de comprendre les processus physiques qui ont déclenché cette ère et régi les ramifications relatives à la formation de la structure subséquente. Mais les études d'observation en appui des scénarios proposés demeurent très rares. Des scientifiques travaillant sur le projet PROFESSOR (The sources of reionization), financé par l'UE, ont suivi une nouvelle approche numérique pour simuler le processus de réionisation. Les simulations suivaient l'assemblage de gaz dans les premières galaxies et la formation des étoiles à faible métallicité au sein de celles-ci. Ces objets émettaient un rayonnement ultraviolet qui définissait les régions ionisées les entourant. Après la formation d'un nombre suffisant de sources ionisantes, l'hydrogène présent dans l'Univers est devenu complètement ionisé. Les chercheurs ont utilisé le transport de photons en cônes code (TRAPHIC) pour simuler la propagation du rayonnement ionisant. Le code TRAPHIC a été appliqué aux simulations de l'hydrodynamique du rayonnement afin d'en effectuer le suivi dans une plage étendue d'échelles et un grand nombre de sources ionisantes. Les simulations ont été effectuées sur le supercalculateur Supermuc du Leibniz RechenzentrumGarching. À ce jour, l'exécution de certaines des simulations de réionisation les plus importantes et les plus détaillées a révélé les principaux processus physiques ayant eu une incidence sur la formation des galaxies et l'évolution de la réionisation. Les résultats du projet PROFESSOR devraient contribuer à la conception des futures campagnes d'observation et à l'interprétation des données collectées.
Mots‑clés
Réionisation, milieu intergalactique, gaz cosmique, étoiles à faible métallicité, Supermuc
