Objectifs

Cette réunion aura pour objectif général (i) de développer un dialogue entre les communautés numérique et observationelle, (ii) de discuter d'une méthodologie générale de confrontation des simulations et des observations mise en oeuvre dans plusieurs instituts français, et (iii) d'avoir un retour des communautés impliquées sur ces expériences. Plus spécifiquement, nous souhaitons utiliser trois jours pour :


1. Faire le point sur l'état de l'art en matière de simulations numériques de la formation des galaxies dans le contexte cosmologique, et discuter des perspectives à moyen terme dans ce domaine. Il s'agit ici de rappeler "à l'usage des observateurs" les processus physiques que décrivent aujourd'hui les simulations cosmologiques (hydrodynamique, transfert de rayonnement, formation d'étoiles, etc.), et de discuter, du point de vue théorique, quels sont ceux qui demandent une attention particulière dans les années à venir. Une partie des présentations discutera la problématique de la conversion des résultats de simulations en observables, de manière à illustrer ce qui est faisable aujourd'hui et à discuter les éléments de physique qui sont les plus incertains et pour lesquels un effort de modélisation est à faire. Il s'agira aussi de discuter ici des possibilités actuelles en termes de production et d'analyse de simulations (quel type de simulations pouvons nous faire, et sur quelle échelle de temps).


2. Faire le point sur l'état de l'art en matière de contraintes observationnelles apportées par les grands relevés actuels sur la formation des galaxies, et discuter des perspectives à moyen terme dans ce domaine. Il s'agit ici de rappeler “à l'usage des simulateurs” les contraintes physiques apportées par les grands relevés actuels, et de discuter des processus physiques ou les mécanismes que les relevés futurs envisagent de contraindre. Il s'agit aussi de présenter les plans d'observations en termes de volumes de données, d'échelle de temps, etc. Finalement, il s'agit de discuter de l'utilisation éventuelle de simulations dans l'interprétation des résultats, et de donner un retour critique sur cette expérience collaborative.


3. Mener un travail de prospective pour coordonner les stratégies numériques et observationnelles à venir. Il s'agit ici de faire un bilan croisé des deux premiers points: (i) les simulations peuvent-elles répondre aux questions posées par les observations (peuvent-elles prédire les observables pertinentes avec un niveau de détail et de justesse suffisant) ? (ii) les observations peuvent-elles répondre aux questions posées par les simulations (peuvent-elles contraindre directement ou indirectement les processus clefs qui sont encore très mal compris) ? Cela permettra de définir dans quelles directions il est souhaitable de mener les efforts de recherche en priorité, tant du côté observationel que numérique.


Nous avons identifié cinq thèmes qui nous paraissent centraux et sur lesquels nous appuierons les discussion:

1. La formation des galaxies à très grands décalages spectraux et la réionisation.
2. La physique du milieu intergalactique et ses processus de rayonnement.
3. Les interactions de galaxies et le rôle des fusions dans le contexte cosmologique.
4. La physique de la formation d'étoiles et des vents galactiques.
5. L'évolution statistique des propriétés multi-longueur d'onde des galaxies.