​Les étoiles se forment lorsque le gaz contenu dans certaines régions d'une galaxie devient suffisamment dense pour s’effondrer sur lui-même (généralement grâce à la gravitation). Lors de la collision de deux galaxies, on observe en général une « flambée » de formation des étoiles, pour une raison jusqu'alors inconnue.

Une collision de galaxies augmente les mouvements désordonnés du gaz, et les tourbillons de turbulence générés devraient empêcher le gaz de se condenser par gravitation. On s'attendrait donc à ce que ces turbulences ralentissent, voire empêchent la formation des étoiles, or c’est l'inverse qui est observé.

Les simulations à très haute résolution ont pu montrer qu’en réalité la collision modifiait la nature-même de la turbulence à petite échelle : un mode de compression du gaz remplace l'effet tourbillonnaire. La turbulence contribue alors, contre toute attente, à l'effondrement du gaz sur lui-même en le comprimant. Ainsi, lorsque deux galaxies se percutent, c'est cet effet de turbulence compressive qui génère un excès de gaz dense et donc une flambée de formation stellaire, dans des régions couvrant un important volume des galaxies et non pas seulement dans leurs régions centrales. Ce processus apparait désormais comme primordial pour déclencher la formation des étoiles.

Pour obtenir ces résultats, les chercheurs ont utilisé deux supercalculateurs des plus puissants de l’infrastructure de recherche européenne PRACE, dont la machine Curie de GENCI [2], pour modéliser une galaxie isolée comme la Voie Lactée et une collision de deux galaxies comme celle qui a donné naissance à la paire de galaxies dites "Les Antennes". Des travaux de modélisation de ces deux galaxies, bien connues, ont permis de développer des simulations au plus proches des objets observés jusque-là.

Ces nouvelles simulations ont pu atteindre une précision inédite, permettant de résoudre des structures de masse 1 000 fois plus faible qu'auparavant. Les astrophysiciens ont pu ainsi suivre l'évolution des galaxies sur plusieurs centaines de milliers d'années-lumière tout en explorant des détails de seulement une fraction d'année-lumière. Grâce à ce gain décisif, de nouveaux effets physiques sont apparus, révélant la nature complexe de la turbulence.