Francoise Combes : Transfert de moment cinétique dans la formation et l'évolution des galaxies (MOMENTUM)

AdG 2010, institution hôte : Observatoire de Paris

Françoise Combes (LERMA, Observatoire de Paris, et Collège de France  (CNRS, PSL Université, UPMC, Sorbonne Université))

Ancienne élève de l’ENS-Ulm, Françoise Combes effectue une thèse de 3ème cycle sur les modèles d'Univers symétriques de matière/antimatière à l'Observatoire de Paris et une thèse d'état en 1980 sur la Dynamique et la Structure des Galaxies. D’abord enseignant-chercheur à l’ENS, elle est Sous-Directeur du Laboratoire de Physique de l’ENS de 1985 à 1989. Elle est ensuite Astronome à l'Observatoire de Paris, puis Professeur au Collège de France en 2014. Elle est membre de l'académie des sciences depuis 2004. Françoise Combes a fait partie ou présidé de nombreux comités : programme national galaxies du CNRS, comité de prospective française et européenne sur les futurs instruments, sélection des programmes d'observations sur les télescopes de l'ESO, le télescope spatial Hubble, le réseau d'antennes ALMA. Elle est depuis une douzaine d'années éditeur de la revue européenne Astronomy & Astrophysics. Elle a reçu un certain nombre de prix, comme la médaille d’argent du CNRS en 2001, le Prix Tycho Brahe de l'EAS, European Astronomical Society, en 2009, ou le Petrie Prize de la Canadian Astronomical Society en 2013.

Le projet ERC

Le moment cinétique est un paramètre clé pour tracer la formation des galaxies et l'histoire de l'assemblage de leur masse. Il détermine la morphologie et la cinématique des galaxies, décrit la séquence de Hubble dans l’Univers local. Les structures acquièrent leur moment cinétique par des couples de marée juste avant leur effondrement au début de l'univers. Par des simulations numériques, et leur confrontation avec les observations, il est possible de suivre à l’échelle des galaxies le transfert de moment cinétique par les barres et spirales, dans des processus dynamiques internes, soutenus par l’accrétion de matière externe. Les simulations ont aussi recensé les échanges de moment pendant les interactions des galaxies, la transformation du spin orbital en spin interne, le long des filaments cosmiques et pendant la formation de structures à grande échelle. Le transfert de moment cinétique permet à des flots de matière vers le centre des galaxies d’alimenter un trou noir super-massif, qui va donner lieu à des  processus de rétroaction complexes : réduction de la formation d’étoiles,  auto-régulation de l’assemblage de masse des bulbes et des trous noirs.

À chaque étape, les simulations sont confrontées à des observations multi-longueurs d’onde, se servant de divers instruments et télescopes (SDSS, HST, VLT, Herschel, IRAM et ALMA). Une bibliothèque de simulations consultable en ligne à l'aide des outils de l'Observatoire virtuel a été construite.