Les galaxies, blocs fondamentaux de l’Univers, se forment par l’effondrement dissipatif de gaz au centre des halos de matière noire. Elles sont littéralement les lieux où le gaz devient des étoiles. Plusieurs processus gouvernent leur évolution : accrétion de gaz, refroidissement radiatif, chauffage par chocs, formation stellaire, rétroactions liées à la formation stellaire et à l’accrétion des trous noirs, fusions, instabilités séculaires des disques et effets environnementaux (marées, pression dynamique, étranglement, harcèlement). Les chercheurs de notre équipe étudient ce sujet à la pointe des investigations théoriques et observationnelles, en adoptant une multiplicité d’approches (modélisation semi-analytique, simulations numériques, modélisation phénoménologique, imagerie, spectroscopie intégrale de champ) et en utilisant divers instruments (par exemple JWST, VLT, SITELLE, IRAM, ALMA, LOFAR, Condor et Euclid), couvrant des objets proches individuels (par exemple M31, M101) jusqu’à de grands catalogues, qu’ils soient observés (par exemple SDSS, MaNGA) ou simulés (par exemple IllustrisTNG).
Les questions clés sont les suivantes : quels processus sont responsables de l’absence de formation stellaire dans la population de galaxies passives à faibles et grandes masses, et de la faible efficacité de la formation stellaire dans les galaxies à faible brillance de surface ? Comment la croissance des trous noirs dans les noyaux galactiques peut-elle se produire en synergie avec la croissance des bulbes ? Comment la rétroaction (vents, chauffage par trous noirs) régule-t-elle la formation stellaire et les masses stellaires des galaxies ? Quels sont les moteurs de l’évolution morphologique des galaxies au cours du temps de Hubble ? Comment le modèle de matière noire influence-t-il la dynamique des galaxies ? Quelle est la nature et l’origine des composants diffus dans les galaxies (gaz ionisé faible, populations stellaires étendues), dans les amas de galaxies (lumière intra-amas) et du fond diffus extragalactique ?
