Mercredi 2 mai 18h30
Les premières étoiles de l’Univers
Professeur Denis PUY, astrophysicien
Université des sciences et techniques Montpellier II
Résumé
Il y a encore quelques années, la compréhension de la formation des premières structures de l’Univers se résumait au scénario classique de la croissance gravitationnelle d’infimes perturbations primordiales de densité. Depuis peu les modèles théoriques décrivant l’évolution primitive de l’Univers montrent qu’il est possible d’envisager que des molécules apparaissent très tôt dans l’histoire de l’Univers. Ces molécules peuvent alors engendrer d’importantes conséquences sur la dynamique de formation des premières structures gravitationnelles. Ainsi il est de plus en plus probable que les objets gravitationnels à apparaître sont de nature stellaire et non galactique comme on l’a pensé pendant fort longtemps. Ce scénario purement théorique est en parfaite adéquation avec les plus récentes observations et mesures du fond de ciel profond caractéristique de l’Univers primordial.
Dans cette conférence, après avoir rappelé le modèle cosmologique standard permettant de décrire l’Univers primordial à travers le paradigme de l’expansion, je décrirai le mécanisme de structuration de la matière par la gravitation. Dans ce cadre, je présenterai les processus de formation moléculaire susceptibles de se mettre en jeu. Je montrerai alors qu’une fois formées les molécules peuvent conduire à fragmenter une structure en effondrement, conduisant naturellement à l’idée de formation de petites structures telles que les étoiles. Cette description s’effectuera le plus didactiquement possible sans passer par une formulation mathématique, mais au moyen de simulations numériques permettant de saisir visuellement la complexité des mécanismes qui gouvernent la formation des premières étoiles.
Dans la deuxième partie de cette présentation, je montrerai que ce scénario théorique est en parfait accord avec les récentes mesures satellitaires de l’univers profond. J’analyserai alors les conséquences que ces premières étoiles peuvent produire sur l’évolution ultérieure jusqu’à l’Univers actuel. Je discuterai enfin les grandes questions théoriques en suspens à travers ce scénario, ainsi que les futurs projets observationnels dédiés à cette thématique désormais phare de la cosmologie moderne.
Denis Puy est professeur titulaire à l’Université des Sciences Montpellier II (chaire d’astrophysique théorique et cosmologie). Ses activités de recherche sont principalement dédiées à l’étude de la formation des premières structures de l’Univers et notamment la formation des premières étoiles, et à la synthèse des premiers éléments de l’Univers (atomes et molécules).
Titres
2005: Professeur des Universités
Groupe de Recherche d’Astronomie et d’Astrophysique du Languedoc, Université des Sciences Montpellier II – France
2001: Habilitation à Diriger des Recherches en Physique Théorique
Université de Savoie – France
1993: Doctorat d’Astrophysique théorique
Observatoire de Paris Meudon, Université de Paris VII Jussieu – France
1987: Diplôme d’Etudes Approfondies d’Astrophysique théorique
Observatoire de Paris Meudon, Université de Paris XI Orsay – Ecole Normale Supérieure
1986: Maîtrise de Physique théorique, Université de Paris XI, Orsay – Ecole Normale Supérieure
1985: Licence de Physique fondamentale, Université de Paris XI, Orsay – Ecole Normale Supérieure
1983-1984: Mathématiques Spéciales (section Physique)
Classes préparatoires aux Grandes Ecoles au Lycée Condorcet, Paris
1982: Mathématiques Supérieures (section Physique)
Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles Scientifiques au Lycée Raspail, Paris
1981: Baccalauréat de Mathématiques Physique (série C), Lycée Fustel de Coulanges, Paris
Positions de recherche
2005- : Professeur des Universités, Responsable de l’équipe Cosmologie – Astrophysique Extragalactique, Groupe de recherche d’astronomie et d’astrophysique du Languedoc, Université des sciences Montpellier II – France
2002-2005: Assistant chercheur du Fonds National Suisse pour la Recherche, Observatoire de Genève, Université de Genève
1997-2002: Boursier chercheur de la Fondation Thomalla – Suisse, Institut de Physique Théorique de l’Université de Zürich – Suisse, Institut Paul Scherrer, Villigen
1994-1997: Boursier Marie Curie de la Communauté Européenne. Ecole Internationale des Etudes Avancées SISSA, Trieste – Italie
1993-1994: Boursier Européen de Jumelage Franco-italien
Ecole Normale Supérieure Paris et Université de Rome La Sapienza – Italie
1989-1993: Thèse de Doctorat d’Astrophysique Théorique, Observatoire de Paris Meudon – France
1988-1989: Service national, Coopération Scientifique
Centre de recherches du service de santé des armées, Clamart – France