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Prix Joseph Fourier 2012 À l’équipe Dark Energy Universe Simulation DEUS de l’Observatoire de Paris

Depuis plusieurs années, six chercheurs de l’Observatoire de Paris, du CNRS et de l’Université Paris Diderot sont engagés dans la simulation de la structuration du cosmos en présence d’énergie noire. Mercredi 27 juin 2012, ils reçoivent le prix Joseph Fourier-Bull pour les résultats obtenus depuis avril 2012 avec la première modélisation de l’évolution de « tout l’Univers observable, du big bang jusqu’à aujourd’hui » sur le supercalculateur Curie.

Projet Dark Energy Universe Simulation DEUS

Il pensent le cosmos et le mettent en équations dans sa globalité. Depuis deux mois : six chercheurs du Laboratoire Univers et Théorie LUTH1 de l’Observatoire de Paris s’ingénient à reproduire l’histoire et la structure de l’ensemble de l’Univers observable sur le plus puissant supercalculateur actuellement disponible en France : la machine Curie, Grand équipement de calcul intensif GENCI, est dotée de 92 000 cœurs de processeurs et réalise jusqu’à 2 millions de milliards d’opérations à la seconde (2 pétaflops). Elle entre en service dans les locaux du Très grand centre de calcul TGCC du CEA, à Bruyères-le-Chatel (Essonne).

Deux modèles cosmologiques à base d’énergie noire et de matière noire ont été testés jusqu’à présent. Un troisième suivra pendant l’été. Il s’agit d’une contribution majeure à la mise en œuvre d’applications parallèles afin de résoudre de nouvelles questions de cosmologie et de relever de grands défis scientifiques.

Pour cela, l’équipe se voit attribuer le prix Joseph Fourier, du nom du mathématicien et physicien français. La récompense, financée par l’informaticien Bull et la société civile Genci, sera remise lors d’une cérémonie à l’École polytechnique, pendant un forum sur le calcul haute performance Teratec.

Par ailleurs : Jean-Michel Alimi, initiateur et animateur de ces travaux, sera amené à les présenter le 12 juillet 2012 au nom de la collaboration devant la ministre de la Recherche et de l’Enseignement supérieur Geneviève Fioraso pour l’inauguration du supercalculateur Curie, à Bruyères-le-Châtel.

Une autre simulation, concernant une molécule impliquée dans la maladie d’Alzheimer, en sciences de la vie, sera présentée à cette occasion par des chimistes et physiciens quantiques de l’Université de Toulouse.

1 Le Laboratoire Univers et Théorie LUTH est un département scientifique de l’Observatoire de Paris. Il est associé au CNRS et à l’Université Paris Diderot.

L’équipe
Jean-Michel Alimi, directeur de recherche CNRS, et ses collaborateurs : Pier-Stefano Corasaniti, chargé de recherche CNRS, Yann Rasera, maître de conférences à l’Université Paris Diderot, Irène Balmes, Vincent Bouillot et Vincent Reverdy étudiants doctorants en astrophysique.

Collaboration
Les simulations ont permis de suivre l’évolution de 550 milliards de particules de matière représentant les galaxies. Elles sont réalisées sur le nouveau supercalculateur Curie de la société civile Grand Equipement National de Calcul Intensif GENCI détenue par l’Etat, le CEA, le CNRS, les Universités et l’INRIA.

L’histoire de l’Univers est simulée dans ces séquences animées. Elles sont tirées des simulations par traitement graphique et montrent l’évolution d’une portion de cosmos (cube ou cône) depuis le big bang. La matière de la soupe primordiale homogène se condense en filaments, superamas et amas de galaxies. Suivant les proportions des différents paramètres et ingrédients (énergie noire, matière noire, énergie du vide) pris en compte au départ, le résultat final apparaît légèrement différent. Les détails du calcul, notamment le nombre et la taille des plus gros amas de matière existants, ne peuvent être vérifiés actuellement par les observations au télescope. Pour cela, il faudra attendre la mission de cosmologie spatiale Euclid de l’ESA, au lancement en 2019.

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