Record : une galaxie 380 millions d'années après le Big Bang ?

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Un groupe d’astronomes a découvert 7 galaxies parmi les plus lointaines connues, observées sur une période s’étendant entre 350 et 600 millions d’années après le Big Bang. L’une d’entre elles pourrait même détenir un record. Hubble la montre peut-être alors que le cosmos n’avait que 380 millions d’années.

Cela fait 9 ans que les astronomes étudient le Hubble Ultra Deep Field (HUDF). De 2003 à 2004, les instruments de Hubble ont observé pendant plusieurs heures, réparties sur une durée de 11 jours au total, une petite région de la voûte céleste située dans la constellation du Fourneau. Les astrophysiciens avaient ainsi obtenu une image dans le visible sur laquelle se trouvaient à la fois des galaxies proches et les plus anciennes connues à l’époque. En 2009, l’arrivée de la Wide Field Camera 3 (WFC3) à bord de Hubble avait permis de faire des observations en infrarouge, révélant des galaxies encore plus anciennes et difficiles à observer du fait de leur faible luminosité et de leur décalage spectral plus important vers le rouge.

Un groupe d’astronomes vient de publier un article sur arxiv portant sur des observations d’une partie du HUDF dans l’infrarouge proche pendant 6 semaines, d’août à septembre 2012.

Le site Du Big Bang au Vivant est un projet multiplateforme francophone sur la cosmologie contemporaine. Hubert Reeves, Jean-Pierre Luminet et d'autres chercheurs y répondent à des questions à l'aide de vidéos. © Groupe ECP, www.dubigbangauvivant.com, Youtube

Le bilan de l'Hubble Ultra Deep Field 2012 est arrivé

La moisson s’est avérée bonne car les chercheurs ont obtenu des mesures plus précises et plus solides concernant des galaxies observées alors que l'âge de l’univers observable ne dépassait pas 600 millions d’années. Le cosmos observable ayant un âge estimé à 13,7 milliards d’années, les nouvelles images de Hubble nous révèlent 7 galaxies alors que notre espace et la matière qu’il contient n’avaient que 4 % de leur âge actuel, selon les mots des chercheurs.

Sur cette photo prise en infrarouge lors de la campagne d'observations du HUDF en 2012, on voit 7 galaxies (losanges colorés) dont les décalages spectraux ont des valeurs record. Ces décalages spectraux sont donnés avec des valeurs d'un paramètre noté Z comme il est d'usage. Une valeur élevée révèle un éloignement important. © Nasa, Esa, Caltech, R. Ellis, HUDF 2012 Team

Des observations toujours conformes au Big Bang

Ces 7 galaxies auraient des âges compris entre 350 et 600 millions d’années après la naissance de l’univers observable, donc au moment où les premières étoiles et les première galaxies réionisaient l’univers, d’après les informations récemment déduites du rayonnement fossile. L’une de ces galaxies est particulièrement intéressante et ce n’est pas une inconnue. Il s’agit de UDFj-39546284.

Voilà presque deux ans, elle était déjà présentée comme la galaxie la plus lointaine connue mais l'estimation de son âge, et donc de sa distance, était encore incertaine. Une autre galaxie avait été proposée pour le titre de la plus ancienne et la plus lointaine observée : SXDF-NB1006-2.

Une chronologie de l'univers observable avec en bas les dates en milliards d'années et en haut le décalage spectral vers le rouge des objets observés. De 2009 à 2012, les observations de Hubble ont permis de se rapprocher de la période où a commencé la formation des premières galaxies. Il faudra attendre le successeur de Hubble pour vraiment explorer ces territoires de la fin des âges sombres. © Nasa, Esa

UDFj-39546284 pourrait être observée alors que seulement 380 millions d’années se sont écoulées depuis l’émission du rayonnement fossile. Si tel est bien le cas, elle est plus lointaine qu’on l’avait d’abord pensé, et elle détient même le record de distance. Techniquement, on pensait initialement que son décalage spectral vers le rouge, z, était d'environ 10, alors qu’il semblerait qu’il soit de 11,9.

La campagne d’observations 2012 du Hubble Ultra Deep Field n’a pas seulement repoussé encore plus loin les limites de l’univers observable dans l’infrarouge avec Hubble. Les images et les mesures obtenues montrent aussi un tout jeune cosmos en formation, tel qu’il n’est plus depuis des milliards d’années, et en plein accord avec la théorie du Big Bang. Elles nous donnent un avant-goût de ce que devrait nous révéler le télescope James Webb dans quelques années, avec bien plus de détails.

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