Séminaire : Formation hiérarchique des galaxies - Marta Volonteri : La formation rapide des trous noirs à grand z - Galaxies et cosmologie - Françoise Combes

Collège de France

La chaire s'intéresse à tous les aspects de la formation des structures dans l'Univers, à partir de l'instant initial du Big Bang, où l'Univers était très homogène. Au XXIe siècle, la cosmologie est devenue une science de précision, où le taux d'expansion de l'Univers, et son accélération sont connus, sa courbure nulle et son contenu en matière et énergie ont été mesurés avec précision. Pourtant, il n'y a que 5 % de matière ordinaire, et 95 % de secteur noir, dont 25 % de matière noire et 70 % d'énergie sombre. De nombreux modèles alternatifs viennent défier le modèle standard de matière noire froide, qui rencontre beaucoup de problèmes pour expliquer les galaxies. L'existence des galaxies n'a été établie qu'en 1926. Auparavant, les astronomes ne disposaient pas de bons indicateurs de distance, et confondaient les nuages de la Voie lactée, et les galaxies extérieures à la nôtre, tous appelés « nébuleuses ». L'expansion de l'Univers, et la loi de Hubble-Lemaître, n'a été établie que dans les années 1930. Aujourd'hui, l'Univers jusqu'aux limites de notre horizon observable a été exploré, il contient au moins deux mille milliards de galaxies. Les télescopes dans l'espace (Hubble, James-Webb, Euclid), ou au sol (VLT, ELT, ALMA, SKA) nous permettent de préciser de plus en plus la physique des galaxies, et d'établir la théorie de leur formation, de même que l'histoire cosmique de la formation d'étoiles. Les galaxies évoluent en symbiose avec leur trou noir supermassif, qui existe au centre de chaque bulbe de galaxie. Ce trou noir est alimenté par le gaz et les étoiles de la galaxie qui orbitent près du centre. Depuis quelques années, la détection des ondes gravitationnelles nous renseignent sur le taux de fusion des trous noirs, et des observations interférométriques à très haute résolution angulaire ont pu faire l'image de l'ombre de trous noirs supermassifs. Biographie Astrophysicienne à l'Observatoire de Paris, membre de l'Académie des sciences, Françoise Combes a été directrice adjointe du Laboratoire de physique de l'École normale supérieure (ENS) de 1985 à 1989. Elle a été présidente de la Société française d'astronomie et d'astrophysique (2002-2004) et a dirigé le Programme national galaxies du CNRS (2001-2008). Elle est éditrice de la revue européenne Astronomy & Astrophysics, depuis 2003. Ses activités de recherche sont consacrées à la formation et à l'évolution des galaxies, dans un contexte cosmologique. Par ses simulations numériques, elle a été la première à découvrir le mécanisme permettant de former des bulbes dans les galaxies spirales, par des résonances verticales des barres stellaires. Elle a également été pionnière dans les absorptions moléculaires devant des quasars éloignés, conduisant à des contraintes sur la variation des constantes fondamentales. Elle a reçu la médaille d'or 2020 du CNRS ainsi que le prix international Pour les Femmes et la Science L'Oréal-UNESCO 2021.

Conseillé par :

Phil_Goud

Françoise Combes

Collège de France

Galaxies et cosmologie

Année 2022-2023

Séminaire - Formation hiérarchique des galaxies - Marta Volonteri : La formation rapide des trous noirs à grand z

Intervenant(s) : Marta Volonteri, IAP

Le trou noir massif de la Voie lactée s'appelle Sagittarius A* et pèse 4 millions de fois la masse du Soleil. La plupart des galaxies ont leur propre trou noir massif, avec une masse ~ 1 000 fois plus petite que la masse de la galaxie. Nous pensons que ces trous noirs se sont formés dans les premières galaxies et ont grossi avec le temps. Leur évolution au cours du premier milliard d'années de l'Univers a préparé le terrain pour les 13 milliards d'années suivantes, mais certains de ces trous noirs se sont développés de manière spectaculaire en peu de temps, défiant notre compréhension.

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Séminaire : Formation hiérarchique des galaxies - Marta Volonteri : La formation rapide des trous noirs à grand z

Publié le lundi 09 janvier 2023 à 16:55 par Françoise Combes

Durée : 54:47