Une des images prises fin 2009 par Hubble lors d'une campagne d'observations d'un champ profond de l'univers observable. C'est un assemblage de mesure réalisées de l'infrarouge à l'ultraviolet, montrant des milliers de galaxies sur une période de 12 milliards d'années de l'histoire du cosmos. © Nasa, Esa

Sciences

L’univers observable renferme 10 fois plus de galaxies qu’on ne le pensait

ActualitéClassé sous :Espace , cosmologie , Hubble

En faisant le bilan d'observations conduites notamment avec le télescope Hubble, des astronomes concluent que le nombre de galaxies observables sur la voûte céleste doit être revu à la hausse... d'un facteur 10. Il y en aurait presque 2.000 milliards mais, pour beaucoup d'entre elles, nous les voyons telles qu'elles étaient alors que l'univers était encore relativement jeune.

L'univers observable, c'est-à-dire celui dont nous recevons aujourd'hui des grains d'énergie, qu'ils soient associés à des ondes radio, gravitationnelles, gamma ou dans le visible, est âgé d'environ 13,8 milliards d'années. Certains des objets qui ont émis ces grains d'énergie, par exemple des atomes tout juste formés, sont cependant actuellement à plus de 45 milliards d'années-lumière de la Voie lactée. Mais il ne s'agit nullement de la taille du cosmos, pour autant que nous le sachions, pas plus que, sur Terre, la taille de l'horizon n'est l'indication de sa dimension.

Ces grains d'énergie nous parviennent à la vitesse de la lumière et plus ils ont voyagé longtemps, plus la longueur d'onde qui leur est associées a été dilatée par l'expansion de l'univers, de sorte que la lumière visible des galaxies les plus lointaines est désormais dans l'infrarouge et au-delà. Donc, quand nous parlons du nombre de galaxies dans l'univers observable, nous parlons en fait du nombre de galaxies que l'on peut observer sur la voûte céleste dans une bande de longueurs d'onde donnée, et pas du nombre de galaxies existant aujourd'hui.

Les cosmologistes continuent à arpenter la géographie et l'histoire de l'univers observable. Le dernier résultat obtenu concerne la démographie des galaxies comme l'explique cette vidéo. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Hubble, ESA

Les champs profonds de Hubble, des carottages de l'univers

Ce nombre a commencé à être estimé correctement avec le télescope Hubble et les campagnes d'observations à champ profond, c'est-à-dire celles qui permettent d'observer des galaxies lointaines sur une large portion de l'histoire de l'univers. Ce sont en quelque sorte des carottages dans les couches de l'histoire du cosmos observable, superposées sur la voûte céleste à diverses longueurs d'onde. En l'occurrence, avec Hubble, il s'agit d'une bande qui s'étend de l'infrarouge proche à l'ultraviolet.

Le bilan s'établissait entre 100 et 200 milliards de galaxies de toutes tailles et formes. Mais, dans un article récemment déposé sur arXiv, une équipe d'astronomes, utilisant les dernières observations de Hubble ainsi que celles d'autres instruments, avance que ce chiffre a probablement été sous-estimé d'un facteur 10. Il y aurait donc pas loin de 2.000 milliards de galaxies observables sur la voûte céleste, avec, dans le langage des astrophysiciens, des décalages spectraux vers le rouge compris entre z=8 et z=0.

Répétons-le, il ne s'agit nullement du nombre de galaxies existant dans l'univers, dont nous ignorons la taille, et pas non plus du nombre de galaxies existant aujourd'hui dans un volume sphérique dont le rayon serait celui de l'horizon cosmologique. En fait, comme le montrent les observations de Hubble, il existe moins de galaxies actuellement dans ce volume que dans un volume de dimension équivalente il y a plus de 10 milliards d'années.

Pour quelle raison ? Tout simplement parce que les galaxies croissent au moins partiellement en fusionnant. Hubble nous montre ainsi qu'il y avait dans le passé de l'univers observable plus de galaxies naines comparables en tailles à celles qui entourent la Voie lactée et Andromède aujourd'hui, et moins de grandes galaxies comme ces dernières. C'est d'ailleurs une confirmation de plus, s'il en fallait, de la théorie du Big Bang. L'univers observable a une histoire et il change irréversiblement avec le temps.

Cela vous intéressera aussi

Playlist : tout savoir sur la cosmologie avec Aurélien Barrau  L’univers recèle de nombreux mystères et phénomènes passionnants. Aurélien Barrau, physicien théoricien, en aborde quelques-uns dans cette playlist réunissant toutes les vidéos de son interview.