Astrophysics, astrostatistics and complex systems

Orateurs :

• Didier Fraix-Brunet (IPAG, Université Joseph Fourier, Grenoble)
• Hervé Beust (IPAG, Université Joseph Fourier, Grenoble)

Programme :

Résumés

De la diversification des galaxies ou comment intégrer l’évolution dans la classification en astrophysique
Didier Fraix-Brunet
La formation et l’évolution des galaxies est une thématique majeure de l’astrophysique contemporaine. Loin de considérer les galaxies comme de simples morphologies comme du temps de Hubble, la physique extragalactique cherche désormais à retracer l’histoire complexe de transformation des galaxies, en reconstituant les différents épisodes de formation stellaire, en identifiant les processus ayant permis aux galaxies de grossir et en déterminant la physico-chimie du milieu interstellaire au cours des temps. A l’évidence, les galaxies sont des objets complexes, et de très nombreux paramètres sont nécessaires pour les décrire et les modéliser. Avec l’apparition d’énormes bases de données, c’est donc dans un schéma à la fois multivarié et évolutif qu’une classification renouvelée des galaxies doit être aujourd’hui envisagée.

Le chaos et la complexité dans les systèmes planétaires
Hervé Beust
Le ballet des planètes dans le système solaire semble être une mécanique bien huilée caractérisée par une précision d’horlogerie, tant il est par exemple possible de prévoir les éclipses avec une précision de l’ordre de la seconde. Cet ordre apparent cache en réalité une complexité insoupçonnée. Je commencerai par exposer les principes généraux (gravitation, mouvements Képlériens) qui régissent les mouvements dans le système solaire. Puis je montrerai comment l’étude sur des échelles de temps de l’ordre du milliard d’années conduit à du chaos et de l’imprédictibilité tout à fait comparable à ce qui est constaté en météorologie sur des temps beaucoup plus courts.

J’étendrai ensuite cette analyse à nos connaissances sur les systèmes de planètes extrasolaires. Voilà maintenant plus de 15 ans que les astrophysiciens découvrent des planètes en orbite autour d’autres étoiles que le Soleil. Aujourd’hui plus de 700 de ces exoplanètes sont répertoriées, et la liste s’allonge régulièrement. Les systèmes planétaires découverts se sont révélés beaucoup plus divers que l’on imaginait auparavant, au point qu’on se demande aujourd’hui si notre système solaire est représentatif de cette population. Quoi qu’il en soit, là aussi la complexité est là aussi au rendez vous. En fonction des conditions initiales, des processus complexes et non linéaires semblent conduire de jeunes systèmes planétaires à des évolutions extrêmement différentes qui expliqueraient la diversité observé. Cette question est néanmoins extrêmement débattue aujourd’hui.