Evolution séculaire des systèmes auto-gravitants – SESS

Les galaxies sont des laboratoires uniques pour tester la loi universelle de la gravité, la force motrice de leur périphérie (le disque galactique) jusqu'à leur centre (le noyau galactique). De nombreux efforts d'observation, de calcul et de théorie ont récemment été consacrés à la compréhension, la modélisation et l'explication de l'évolution cosmique des galaxies. En effet, (i) de nouveaux instruments tels que Gaia et Gravity fournissent une mine d'informations sur l'état dynamique de notre Galaxie, passé et présent ; (ii) de récentes avancées théoriques dans notre compréhension de la théorie cinétique des systèmes auto-gravitants (par exemple, l'équation de Balescu-Lenard) sont maintenant suffisamment matures pour suivre, pour la première fois, les effets à long terme des perturbations gravitationnelles sur la structure orbitale des systèmes auto-gravitants.
SESS profitera de ces développements conjoints pour explorer l'évolution à long terme des galaxies plongées dans leur environnement cosmique. Tirant parti du fait que tous ces systèmes peuvent être décrits par le même cadre théorique car la gravité les régit tous, SESS abordera l'évolution galactique d'une manière véritablement nouvelle, par rapport aux méthodes traditionnelles telles que les simulations numériques directes. En adoptant des techniques issues de la théorie stochastique, en traitant les processus de manière statistique et en incluant les différences astrophysiques à chaque échelle galactique, SESS offrira des clefs physiques uniques et sans précédent sur les processus dynamiques concurrents qui y sont en jeu. À cette fin, SESS généralisera et adaptera la théorie cinétique des systèmes auto-gravitants pour décrire leur dynamique à long terme. SESS mettra également en œuvre ces nouveaux formalismes séculaires pour caractériser les évolutions astrophysiques à long terme. Grâce à cette approche non conventionnelle et interdisciplinaire, SESS offrira enfin de nouveaux indices sur le remaniement orbital à long terme des étoiles en orbite autour d'un trou noir supermassif dans un noyau galactique, ainsi que sur la dynamique complexe des amas globulaires et des disques galactiques.