Sibelius-Dark : une simulation cosmologique contrainte de l'Univers proche

La simulation numérique d'univers virtuel est un outil essentiel pour la compréhension des observations de notre Univers. Dans le paradigme actuel de la cosmologie, toutes les structures que nous observons sont issues de petites fluctuations de l'Univers primordial. Ces petites fluctuations amènent à une organisation de l'Univers appelée "grandes structures" dans lesquelles les galaxies se forment. Les simulations cosmologiques modernes reproduisent avec succès les propriétés moyennes de ces grandes structures. Un grand pas en avant a été franchi cette dernière décennie avec la construction de méthodes statistiques permettant d'obtenir aussi la distribution particulière des grandes structures dans le ciel, à partir de petites fluctuations jusqu'ici inconnues. Les fluctuations primordiales reconstruites pour le projet Sibelius permettent d'obtenir les galaxies de notre voisinage immédiat. Au contraire, le fond diffus cosmologique permet d'observer principalement les fluctuations à une distance d'environ 13 milliards d'années-lumière. La simulation Sibelius-Dark, qui a impliqué des équipes au Royaume-Uni, en Suède, en Finlande, en France et aux Pays Bas, représente une avancée significative pour la construction d'une réplique numérique complète de notre Univers, jusqu'à une distance d'environ 600 millions d'années-lumière. La construction des conditions initiales de cette simulation a été réalisée en deux temps : d'abord au CINES à Montpellier et ensuite sur DiRAC-COSMA à l'université de Durham. Au final, cela permet de reproduire les structures observables, telles que l'amas de la Vierge ou bien le superamas d'Hercules, mais aussi les caractéristiques globales précises de la Voie lactée et de la galaxie d'Andromède, sa plus proche voisine, telles qu'on peut les déterminer à l'aide du satellite Gaia.