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Le plus massif des amas de galaxies sous l'œil de XMM Newton

ActualitéClassé sous :Astronomie , XMM Newton , 2XMM J083026 +524133

Lourd comme mille galaxies, cet amas géant vient d'être débusqué en rayons X par le télescope spatial XMM Newton et repéré ensuite en lumière visible à l'aide d'un instrument terrestre. Sa taille et son éloignement en font un soutien de plus à l'hypothèse de l'énergie sombre.

A droite de cette image de routine, prise dans le domaine X par le spectro-imageur Epic de XMM Newton, apparaît un objet étonnamment brillant. © ESA XMM-Newton/EPIC/G. Lamer

C'est un peu par chance que le télescope spatial XMM Newton a permis la découverte de l'amas de galaxies baptisé 2XMM J083026 +524133. Analysant dans le domaine X un minuscule coin de ciel (1% de la voûte céleste), la caméra Epic (European Photon Imaging Camera) est actuellement utilisée pour dresse run catalogue (dont le nom est 2XMM) recensant les objets brillants dans cette gamme de longueur d'onde très énergétique. Parmi les 190.000 déjà inscrits, le dénommé J083026 +524133 s'est fait remarquer par les astronomes à cause de son exceptionnelle brillance. Inconnu au bataillon, il nécessitait une confirmation par une observation complémentaire, ce qui a été fait depuis la Terre grâce au LBT (Large Binocular Telescope), installé à Tucson, dans l'Arizona. A l'instar d'une paire de jumelles, cet énorme instrument est double, composé de deux miroirs de 8,40 mètres de diamètre.

Observé dans le visible par le LBT, 2XMM J083026+524133 paraît faiblement lumineux. Sur l'image a été ajouté un halo bleu représentant l'émission en X détectée par le télescope spatial XMM Newton (voir l'image au bas de l'article). Cliquez sur l'image pour l'agrandir. © ESA XMM-Newton/EPIC, LBT/LBC, AIP (J. Kohnert)

Bonne pioche

L'analyse spectrographique montre un décalage vers le rouge (redshift, appelé z en astronomie) pratiquement égal à 1 (0,99 +/- 0,03), ce qui indique, selon les théories en vigueur, un éloignement de 7,7 milliards d'années-lumière. La luminosité de cet amas de galaxies établit un record pour une telle distance. L'équipe d'astronomes (menée par Georg Lamer, du Astrophysikalisches Institut Potsdam, en Allemagne) estime à environ cent millions de degrés la température de cette immense structure. Sa masse serait gigantesque, atteignant un millier de fois celle d'une galaxie de bonne taille, comme notre Voie Lactée. La découverte est bien un coup de chance. Selon les modèles cosmologiques actuels, explique Georg Lamer, on ne doit s'attendre à trouver qu'un seul amas de cette envergure dans une région couvrant 1% du ciel.

Vue intérieure du LBT (Large Binocular Telescope) et de ses deux miroirs de 8,4 mètres. © LBT/Marc-Andre Besel/Wiphu Rujopakarn

Cette observation est aussi une bonne nouvelle pour l'astrophysique. L'existence d'un objet aussi massif est en effet un argument de plus en faveur de l'hypothèse de l'existence d'une énergie sombre (aussi appelée noire), à la nature inconnue, qui serait responsable de l'accélération de l'expansion de l'Univers. En devenant très rapide, ce gonflement de l'espace a fini par contrarier la formation de structures aussi vastes, alors qu'ils devaient être plus nombreux auparavant. « L'existence de cet amas peut seulement s'expliquer par l'énergie sombre » affirme catégoriquement Georg Lamer, dans des propos rapportés par l'Esa.

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