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Des astrophysiciens répliquent notre univers à grande échelle dans une simulation

Un groupe d'astrophysiciens de l'Université de Zurich a passé trois ans à travailler pour concevoir le plus grand modèle virtuel de notre univers. Cette simulation -- le mot n'a ici rien à voir avec les débats sur l'existence effective de la réalité -- regroupe des milliards de galaxies, et doit permettre d'en apprendre plus sur les effets de l'énergie noire et de la matière noire.

Ce gigantesque catalogue composé de 25 milliards de galaxies virtuelles a été simulé à l'aide d'un superordinateur. La simulation servira lors de la mission du satellite Euclid, dont le lancement est prévu en 2020 par l'Agence spatiale européenne afin d'étudier la nature de la matière noire.

80 heures dans un superordinateur

C'est au Centre suisse de calcul scientifique que les chercheurs ont pu exploiter leur code PKDGRAV3 et bénéficier de la robustesse de Piz Daint, un superordinateur équipé en puces Nvidia Tesla P100. Pendant 80 heures, la machine a exécuté le code et généré cette simulation de l'univers représentant la matière noire.

« Grâce à la haute précision de leur calcul, avec un fluide sombre évoluant selon sa propre gravité, les chercheurs ont simulé la formation d'une faible concentration de matière, appelée halo de matière noire, dans laquelle nous croyons que les galaxies ont la forme de notre voie lactée. Le défi de cette simulation était de modéliser des galaxies aussi petites qu'un dixième de la voie lactée, dans un volume aussi large que celui de l'univers observable », explique l'Université de Zurich sur son site.

À partir des données recueillies par Euclid, les scientifiques devraient obtenir davantage de données sur l'énergie noire, mais pas seulement ; les physiciens espèrent découvrir une version modifiée de la relativité, ou un nouveau type de particule.