Evolution des galaxies et grands projets astronomiques en astrophysique

Liste des participants

Monique Arnaud, Tao Charling, Michel Cohen-Solal (Organisateur), Françoise Combes, Georges Comte, Michel Dennefeld, François-Xavier Désert, Zu-Hui Fan, François Hammer, Bi-Wei Jiang, Yi-Peng Jing, Pierre Léna (Organisateur), Yan-Chun Liang, Xiao-Wei Liu, Ali Luo, Gary Mamon, Alain Omont (Organisateur), Jean-Claude Pecker, Cheng-Gang Shu, François Viallefond, Xiang-Ping Wu, Hai-Guang Xu, Sui-Jian Xue,  Xu Zhou

Compte-rendu

Rencontre mixte Chine-France : Evolution des galaxies & grands instruments astronomiques
Académie des sciences de l’Institut de France/ Chinese Academy of sciences

par Michel Cohen-Solal, Pierre Léna et Alain Omont
15 au 21 mars 2004

Résumé :
Cet Atelier de travail s’est inscrit dans le cadre des Rencontres entre les deux Académies, rassemblant une douzaine de participants de haut niveau de chaque pays, destinées à couvrir un champ scientifique large afin de dégager les perspectives de coopération et de développement de ce champ.
Le colloque a été l’occasion d’échanges nourris entre participants des deux pays sur différents aspects de la formation et de l’évolution des galaxies et l’utilisation future des grands instruments des deux pays. Les sujets principaux, ayant fait l’objet de présentations spécifiques sont détaillés ci-dessous.
Les participants venaient de Beijing et Shanghai pour la Chine, de Paris, Marseille, Grenoble pour la France. La délégation chinoise était particulièrement représentative de la jeune génération, qui s’inscrit dans le cadre d’une profonde réforme du développement scientifique chinois. L’astronomie chinoise vient d’être recentrée sur un nombre limité d’établissements dépendants de l’Académie, mais associés aux Universités les plus prestigieuses (Bei-da, Ching-hua) et pilotés par une instance nationale dont l’un des responsables élevés était présent aux Treilles. Le recrutement de jeunes est de très haut niveau, mais les outils modernes d’observation au sol et dans l’espace manquent cruellement. Le Colloque a permis de montrer de nombreuses complémentarités thématiques, quelques coopérations déjà existantes pour l’étude de l’univers lointain et de la formation des galaxies, et surtout de dessiner les axes d’une coopération : échanges de doctorants en cotutelle et de post-doctorants, séjours courts de français en Chine, école en 2005, portant sur les outils d’observation accessibles aux français et suivie d’un nouvel Atelier en Chine sur le principe de celui des Treilles. Les visiteurs chinois ont pu en outre faire de brèves visites à Nice, Marseille, Toulouse et Paris, dans les centres de recherche français.

Le programme scientifique sur la formation et l’évolution des galaxies s’est articulé autour de trois sous-thèmes principaux :

1. Les structures de l’Univers (galaxies, amas de galaxie, grandes structures), leurs propriétés, leur dynamique, leur formation et leur évolution. C’est une forte priorité de multiples grands instruments internationaux où la France est engagée : Méga-Cam/CFHT, GALEX, PLANCK, GIRAFFE et VIRMOS/VLT, XMM-NEWTON, INTEGRAL, DENIS, VISTA, etc. C’est aussi le sujet d’études de diverses équipes chinoises et la priorité de grands instruments chinois majeurs : le grand projet LAMOST (Large Sky Area Multiobject Fiber Spectroscopic Telescope) ; le très grand radiotélescope international SKA (Square Kilometer Array) qui est une forte priorité de la Chine (ainsi que de la France) qui le prépare avec le grand radiotélescope FAST. Les problématiques où les deux communautés sont particulièrement complémentaires impliquent notamment la détermination et la modélisation des grandes structures et l’étude des amas de galaxies, l’effet Sunyaev-Zeldovich des amas, le cisaillement gravitationnel cosmique, la réionisation de l’Univers, etc. Ces thèmes ont fait l’objet des communications de F. Combes, G.  Comte,  X.  Désert,   F. Hammer, G. Mamon, X.P. Wu, Z.H. Fan, X. Zhou, Y.C. Liang, S.J. Xue et C.G. Shu.

2. L’évolution et la dynamique des galaxies de divers types (spirales y compris la Voie Lactée, elliptiques, irrégulières, naines, etc.), leurs interactions et fusions, leurs flambées de formation stellaire et leur milieu interstellaire. Outre son intérêt pour LAMOST et SKA  et pour la plupart des autres instruments mentionnés ci-dessus (ainsi que pour les études UV et le projet WSO/UV), ce thème est central pour les études millimétriques et submillimétriques avec le grand interféromètre ALMA et le satellite HERSCHEL. Il a fait l’objet des communications de M. Dennefeld, F. Viallefond, F. Combes, F. Hammer, Y.C. Liang, B.W. Jiang et X.W. Liu.

3. Les Noyaux Actifs de Galaxies, leur inventaire, leur structure et leur physique, leur formation, leur évolution, leurs interactions avec leur galaxie hôte, leurs fusions et aussi le sondage du milieu intergalactique qu’ils permettent par les systèmes de raies d’absorption sur leur ligne de visée. Ceci est complémentaire des points 1 et 2. La communauté française est particulièrement bien placée avec XMM-NEWTON, INTEGRAL, le VLT, FUSE, LISA, etc. Il y a une bonne potentialité de développement en collaboration pour la communauté chinoise qui est déjà active sur ces thèmes. Ceci s’est illustré après la rencontre par le développement d’un projet spatial commun autour de la fusion des projets chinois SVOM et français ECLAIRs pour l’étude des sursauts gamma. Ces thèmes ont fait l’objet des communications de M. Arnaud, A. Omont, F. Combes, M. Dennefeld, S.J. Xue, X.P. Liu

En outre des exposés spécifiques sur la politique des grands instruments en astronomie ont été présentés par S.J. Xue, pour la Chine, et P. Léna pour la haute résolution angulaire avec l’optique adaptative et l’interférométrie infrarouge notamment à l’ESO/VLT.

Un des principaux objectifs de la rencontre était d’amorcer et d’organiser la collaboration entre les deux pays dans ces domaines. Une première étape dans ce but a été la création d’un Programme International de Collaboration Scientifique (PICS) CNRS-CAS qui peut être considérée comme la conséquence directe de la rencontre. Ceci permet d’organiser la collaboration sur une période de quatre ans, en visant son extension à de nouveaux domaines comme la physique spatiale et les planètes extra-solaires, en organisant de nouveaux colloques franco-chinois de format beaucoup plus large et en accélérant les échanges de jeunes chercheurs.

La poursuite de ces échanges par une nouvelle rencontre l’année suivante en Chine, au printemps 2005, lors de l’Année de la France en Chine, puis par une autre qui doit se tenir en France en 2007 montre combien la rencontre des Treilles a heureusement impulsé les bases d’une forte et durable coopération.

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