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Voici peut-être les premières galaxies de l'Univers

ActualitéClassé sous :Astronomie , Age sombre , Galaxie

Alors que la découverte d'une galaxie à la distance record de 13,230 milliards d'années-lumière avait été annoncée, puis démentie en 2004 suite à des observations complémentaires, c'est aujourd'hui une véritable population de galaxies semblables qui vient d'être détectée dans les profondeurs de l'univers par une équipe internationale d'astronomes conduite par Richard Ellis, de Caltech (California Institute of Technology).

Crédit : Hubble / Caltech

Les moyens d'observation directe permettant de détecter des corps aussi peu lumineux n'existant pas, les chercheurs ont utilisé une technologie très particulière, qui fait appel aux lentilles gravitationnelles prédites par Einstein, et maintes fois vérifiées depuis. La théorie de la gravitation postule en effet qu'un rayon lumineux est dévié de sa trajectoire lorsqu'il passe à proximité d'un corps massif. Les astronomes y voient une opportunité d'utiliser certains de ces objets, tels des amas de galaxies, comme des lentilles naturelles qui concentrent les rayons lumineux émis par d'autres corps très lointains, augmentant ainsi considérablement leur luminosité apparente.

Schéma d'utilisation du phénomène de lentille gravitationnelle. Source Caltech.

Le télescope Keck, situé au sommet du Mauna Kea à Hawaii, a été utilisé durant trois années à cette fin. La puissance exceptionnelle de cet instrument de 10 mètres de diamètre a permis de discerner six galaxies jusque-là inconnues, qui se situent selon les premières estimations à 13,2 milliards d'années-lumière, alors que l'univers lui-même n'était âgé que de 500 million d'années, soit moins de 4% de son âge actuel. D'après les astronomes, le phénomène de lentille gravitationnelle mis à profit pour ces découvertes procurait une amplification supplémentaire d'environ 20 fois.

A peine discernables mais bien présentes, les six galaxies mises en évidence au moyen du Keck II. Crédit Caltech.

L'âge sombre de l'Univers

300 000 ans après le Big Bang, les particules qui formaient le tout jeune univers ont été suffisamment diluées dans l'espace en expansion pour que le milieu devienne transparent. Mais aucune étoile n'y brillait encore, c'est pourquoi cette période est appelée l'"âge sombre". Par la suite, la formation, puis la concentration des atomes d'hydrogène a permis aux forces de gravitation de déclencher les réactions atomiques qui ont donné naissance aux premières étoiles, vraisemblablement contemporaines aux galaxies qui viennent d'être observées.

"Le fait que nous ayons pu mettre en évidence un nombre relativement important de très jeunes galaxies dans une toute petite partie du ciel grâce à un effet de lentille gravitationnelle suggère que leur distribution doit être très importante dans l'ensemble de l'Univers", annonce en substance Dan Stark, un étudiant membre de l'équipe Caltech.

Ci-dessous :

Vues de repérage préalable effectuées au moyen du télescope spatial Hubble, qui ont permis de déterminer les meilleurs endroits pour rechercher des galaxies hyper lointaines en mettant à profit des lentilles gravitationnelles. Les tracés noirs indiquent les "zones d'amplification maximale" le long desquelles les possibilités de détection sont optimales, les repères rouges représentent les six galaxies découvertes.

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