Sciences

Une loupe cosmique dévoile la jeunesse d'une très lointaine galaxie

ActualitéClassé sous :Astronomie , Galaxie , amas de galaxies

Connues pour leurs étranges propriétés, les lentilles gravitationnelles rendent bien service aux astronomes. L'une d'entre elles vient de permettre d'observer fortuitement le processus de formation stellaire au cœur d'une galaxie inaccessible.

L'image de gauche montre l'amas de galaxies qui amplifie la lumière de la lointaine galaxie SMM J2135-0102. En haut à droite une vue détaillée de SMM J2135-0102, et en bas le cœur de la galaxie où la production stellaire est cent fois plus élevée que dans les galaxies plus proches. L'effet de lentille gravitationnelle double le nombre de régions actives : elles sont au nombre de 4 mais on en voit 8 ! Crédit Eso / Apex / M. Swinbank / Nasa / Esa

Imaginez une loupe géante permettant de grossir les galaxies les plus éloignées (donc les plus jeunes), d'une façon bien plus puissante que ce que nous permettent les télescopes actuels. De telles loupes existent, ce sont les lentilles gravitationnelles. Prédites par la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein, ces lentilles gravitationnelles sont le fruit d'un alignement fortuit entre un astre très éloigné, un amas de galaxies et nous.

En raison de sa masse très importante, l'amas de galaxies peut agir sur la lumière de l'objet lointain de différentes façons. Il peut multiplier l'image de cet objet comme dans le cas de la Croix d'Einstein, la déformer sous forme d'arcs, comme ceux qui entourent l'amas Abell 1689 ou encore l'amplifier, révélant des détails inaccessibles autrement.

Ce phénomène relativiste est très répandu puisqu'une étude récente estime qu'on pourrait trouver au moins un demi-million de lentilles gravitationnelles dans l'Univers !

Le télescope submillimétrique Apex de l'Eso au Chili. Crédit Eso

Une loupe qui révèle l'inaccessible

Ce ne sont pas les astronomes de l'Eso (Observatoire Européen Austral) qui vont se plaindre de la multiplicité des lentilles gravitationnelles. Une équipe utilisant l'instrument Apex vient en effet de profiter de la présence opportune d'un amas de galaxies pour observer l'activité stellaire dans une galaxie située à 10 milliards d'années-lumière.

Apex (pour Atacama Pathfinder Experiment) est un télescope submillimétrique perché sur le plateau de Chajnantor au Chili, l'un des trois sites d'observation de l'Eso. Il permet d'étudier l'Univers froid et laissera bientôt la place à son grand frère, Alma, le plus grand radiotélescope du monde. L'équipe internationale d'astronomes qui utilisait Apex a remarqué une galaxie extrêmement lumineuse à proximité de l'amas de galaxies qu'elle étudiait. Intrigués par la brillance de l'objet (surnommé SMM J2135-0102), les astronomes ont rapidement compris que la lumière de cette galaxie était amplifiée par l'effet de lentille gravitationnelle qu'exerçait l'amas : une aubaine pour mieux étudier un astre aussi lointain.

SMM J2135-0102 a révélé une nurserie stellaire particulièrement active, où la production d'étoiles est cent fois plus élevée que dans des galaxies plus proches de nous (donc plus âgées), soit un taux d'environ 250 nouveaux soleils qui s'allument chaque année. Cette observation tendrait à confirmer l'idée que les galaxies sont beaucoup plus actives dans leur jeunesse, le taux de production d'étoiles diminuant progressivement.

Cela vous intéressera aussi