Le PNCG est né en 2008 de la fusion des anciens PNC (1997–2008) et PNG (2001–2008). Le document fondateur est disponible ici. La composition du CS 2008-2013 est disponible dans l’article correspondant.
Le PNC avait été créé après le regroupement de la communauté des chercheurs travaillant sur la physique de l’Univers et l’évolution de son contenu dans un Groupe de Recherche (GdR) en 1993. Il était financé par la CSA de l’INSU, le CNES, le CEA, l’IN2P3 et le SPM (MPPU). De son côté, le PNG avait été créé après le regroupement de la communauté des chercheurs travaillant sur la physique des galaxies dans un GdR en 1997. Il était financé par la CSA de l’INSU et le CNES. La constitution de ‘Programmes Nationaux’ a permis d’aller au-delà de l’établissement des collaborations entre équipes et l’animation de la communauté. Elle a permis d’initier et favoriser des grands projets aussi bien instrumentaux (ballon Archeops; expériences de recherche de matière noire EDELWEISS, MANOLIA/ROSEBUD; instrument VLT de deuxième génération MUSE; Fabry-Perot 3D-NTT) que de traitement et d’archivage de données (Terapix, Hyperleda, Migale) et de simulations numériques (Horizon). Le PNC et le PNG ont aussi permis à la communauté de prendre une part très active dans la préparation scientifique et, le cas échéant, l’exploitation des très grands équipements passés, présents et futurs (CFHT; VLT: VIMOS, GIRAFFE, UVES, NAOS; IRAM; HST; ISO; XMM; GALEX; Herschel; Planck; VLT-2; ALMA; LOFAR; Gaia; Euclid; E-ELT; SKA). Ainsi, le PNC et le PNG ont procédé par leurs financements à l’initiation de projets (dont le financement lourd a ensuite été pris en charge par l’INSU), à leur évaluation, à l’établissement des priorités, au soutien de la communauté pour l’exploitation des grands équipements, et à la réflexion sur la prospective scientifique pour les projets à moyen et plus long termes.
La nécessité d’une fusion entre le PNC et le PNG peut se comprendre en examinant plus en détail les thèmes scientifiques qui avaient été soutenus par ces programmes avant 2008. Le PNC s’était intéressé, très schématiquement, à deux grandes catégories de thèmes:
1. Physique et contenu de l’Univers (conditions initiales; modèles standard/alternatifs; paramètres cosmologiques; composantes de matière noire et d’énergie noire):
- Modèles théoriques de l’Univers primordial
- Paramètres cosmologiques
- Matière noire et formation des structures
- Energie noire
2. Evolution des structures de l’Univers (structuration de la matière; formation et évolution des galaxies; évolution du milieu intergalactique)
- Fonds diffus
- Réionisation
- Populations de galaxies
- Milieu intergalactique
Le PNG s’était intéressé plus aux détails de la formation et l’évolution des galaxies en tant qu’objets individuels, que l’on peut regrouper sous deux grands thèmes:
1.Processus physiques de formation et d’évolution des galaxies (influence de l’environnement; galaxies à différentes époques; nature des premiers objets):
- Histoire de la formation d’étoiles
- Dynamique des galaxies à différentes époques
- Environnement (groupes et amas) et fusion des galaxies
- Alimentation des AGN
2.Galaxies résolues en étoiles (formation d’étoiles à petite échelle en relation avec le milieu interstellaire; populations stellaires; dynamique et histoire des composants):
- La Voie Lactée: dynamique
- Histoire fossile de l’évolution chimique
- Formation d’étoiles à petite échelle, IMF
- Groupe Local: diagrammes couleur-magnitude, amas globulaires
Le PNC et le PNG s’étaient donc tous deux fortement intéressés à la formation et l’évolution des galaxies. Cette interface PNC/PNG était devenue prépondérante au cours des ans, grâce aux avancées observationnelles permettant d’étudier les propriétés de grands échantillons de galaxies distantes de manière presqu’aussi détaillée que celles des galaxies de l’Univers local. De ce fait, les études sur la formation et l’évolution des galaxies en tant qu’objets individuels et celles sur l’évolution de populations de galaxies dans un Univers hiérarchique dominé par la matière noire se sont entremêlées. Cette synergie a conduit à une fusion des communautés PNC et PNG dans divers domaines: l’étude des premiers objets (galaxies ou noyaux actifs) qui ont illuminé l’Univers à la sortie de l’âge sombre; la structuration de l’Univers (sous l’influence de la matière noire et l’énergie noire) qui détermine l’environnement et les propriétés physiques des galaxies individuelles; les histoires de formation d’étoiles et d’enrichissement chimique des galaxies; l’évolution du milieu intergalactique (réservoir de gaz accrété par une galaxie); la résolution des fonds diffus multi-longueurs d’onde en objets individuels à différentes époques; etc. Le soutien par le PNC et le PNG des nombreux projets portés par cette communauté composite demandait une coordination étroite entre les conseils scientifiques des deux programmes.
C’est donc en toute logique que, à l’occasion du renouvellement du PNG et avec un an d’avance sur le renouvellement du PNC, les communautés PNC et PNG ont décidé de se regrouper en 2008 au sein d’un seul Programme National de Cosmologie et Galaxies, dont les axes scientifiques prioritaires sont:
- Physique et contenu de l’Univers (Univers primordial, matière baryonique, matière noire, énergie noire)
- Evolution des structures (fonds diffus, populations de galaxies, groupes et amas de galaxies, milieu intergalactique)
- Formation et évolution des galaxies (réionisation, premiers objets, physique des galaxies à toute époque, rôle de l’environnement)
- Galaxies résolues en étoiles (formation des étoiles à petite échelle, populations stellaires, dynamique et sous-structures)
Ces questions, au coeur des problèmes actuels de l’astrophysique, regroupent l’ensemble des thèmes phares des anciens PNC et PNG. Toutefois, leur articulation nouvelle au sein d’un même Programme National permet un soutien plus efficace et une meilleure harmonisation des travaux de la communauté. Dans ce sens, le PNCG représente plus qu’une simple union des actions du PNC et du PNG. C’est une véritable fusion qui a permis d’augmenter sensiblement l’impact scientifique du soutien des organismes de tutelle aux recherches nationales dans le domaine ‘cosmologie et galaxies’.
A l’instar du PNC et du PNG, le PNCG est un programme pluri-organisme financé par la CSA de l’INSU, le CNES, le CEA, l’IN2P3 et l’INP. L’objectif premier du programme est un rôle fédérateur de prospective pour la communauté “cosmologie et galaxies”, en particulier dans la définition des priorités scientifiques et donc des grands équipements présents et futurs. Le PNCG soutient ainsi les travaux d’équipes “inter-instituts et inter-organismes” qui ne peuvent pas être pris en charge par d’autres sources de financement:
- Soutien aux projets émergents
- Accompagnement de projets en cours ne pouvant pas être financés par d’autres agences nationales et européennes
- Animation et fédération (ateliers thématiques nationaux).