Sciences

La galaxie la plus lointaine : le record est – encore – tombé

ActualitéClassé sous :Galaxie , Hubble , Univers

Nous la voyons telle qu'elle était lorsque l'Univers n'avait encore que 5 % de son âge actuel. Les jeunes étoiles frénétiques qu'elle abrite ont participé à l'ère de réionisation. C'est EGS-zs8-1, remarquée sur les sondages des confins de l'Univers obtenus avec Hubble et Spitzer. Cette galaxie primitive particulièrement brillante et massive, disséquée avec l'instrument Mosfire du télescope Keck, est dorénavant considérée, avec 13,1 milliards d'années-lumière, comme la plus éloignée connue et confirmée.

L’objet EGS-zs8-1 est indiqué sur cette image d’Hubble extraite du sondage dans le proche infrarouge et le visible Candels (Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey). Distante de plus de 13,1 milliards d’années-lumière de nous, soit un décalage vers le rouge, ou redshift, de 7,7, elle est actuellement la galaxie la plus lointaine jamais observée. © Nasa, Esa, P. Oesch et I. Momcheva (Yale University), 3D-HST, HUDF09/XDF Teams

De nouvelles observations repoussent un peu plus les frontières du cosmos. L'objet désigné EGS-zs8-1, repéré sur un sondage des confins de l'Univers réalisé avec les télescopes spatiaux Hubble et Spitzer, vient de faire tomber le précédent record de la galaxie la plus lointaine jamais observée et confirmée. Intriguée par sa luminosité, sa masse et aussi par ses couleurs particulières, une équipe de chercheurs a déterminé au moyen de l'instrument Mosfire (Multi-Object Spectrometer for Infra-Red Exploration), installé au foyer des yeux géants de l'observatoire terrestre Keck, à Hawaï, qu'elle se situe à environ 13,1 milliards d'années-lumière de la Terre. L'Univers n'avait encore que 5 % de son âge actuel, estimé, d'après les récentes enquêtes du satellite Planck sur le fond diffus cosmologique, à 13,77 milliards d'années.

Cela donne le vertige : nous découvrons donc cette galaxie telle qu'elle était, il y a plus de 13 milliards d'années. Certes, ce n'était encore qu'un bébé mais les chercheurs ont pu constater qu'il débordait d'énergie, au gré des énormes réserves d'hydrogène qui abondent alors dans l'Univers très jeune, chaud (douillet ?) et plus dense. « [La galaxie] avait déjà plus de 15 % de la masse actuelle de notre Voie lactée, déclare Pascal Oesch, astrophysicien à l'université de Yale, et elle n'avait seulement que 670 millions d'années pour le faire. » Dans l'étude qu'il a dirigée, publiée en ligne le 5 mai dans the Astrophysical Journal Letters, on apprend également que EGS-zs8-1 formait 80 fois plus d'étoiles que ne le fait aujourd'hui notre Galaxie (une nouvelle étoile en moyenne par an et vraisemblablement une trentaine, il y a 10 milliards d'années).

Photographiée dans le proche infrarouge, la galaxie EGS-zs8-1 a été colorée en bleu pour exprimer l’ardeur et la frénésie des jeunes étoiles qui y sont nées. Celles-ci « furent les principaux moteurs » de l’ère de la réonisation, dans l’enfance de l’Univers. © Nasa, Esa, P. Oesch et I. Momcheva (Yale University), 3D-HST, HUDF09/XDF Teams

Une galaxie contemporaine de l’ère de réionisation

Les premières générations d'étoiles qu'elle porte en son sein, très vigoureuses, ont participé à la conversion du brouillard de l'hydrogène neutre qui remplissait l'Univers depuis des centaines de millions d'années. « Il apparaît que les jeunes étoiles des galaxies primitives comme EGS-zs8-1 furent les principaux moteurs de cette transition appelée réionisation » estime son collègue de l'observatoire de Leiden, Rychard Bouwens. Pour les chercheurs, les couleurs inhabituelles qui caractérisent cet objet lointain trahissent une jeune galaxie massive et très productive dont les progénitures stellaires ionisent fiévreusement le gaz qui les entoure.

« Chaque confirmation ajoute une nouvelle pièce au puzzle sur la formation des premières générations de galaxies dans la jeunesse de l'Univers », observe le professeur Pieter van Dokkum, président du département de l'astronomie à l'université de Yale et coauteur de ces travaux, lequel ne manque pas de rappeler la nécessité des télescopes géants « pour atteindre ces grandes distances ». La compréhension de cette étape dans l'évolution de l'Univers est en effet un des objectifs majeurs de ce début du XXIe siècle. Pour cela, les chercheurs comptent beaucoup sur le JWST (James Webb Space Telescope) qui devrait être lancé en 2018. « Nos observations actuelles indiquent qu'il sera très facile de mesurer précisément les distances de ces galaxies lointaines » avec ce télescope spatial présenté comme le successeur d'Hubble dans la quête des horizons lointains, jusqu'aux frontières de l'Univers visible, déclare Garth Illingworth de l'University of California-Santa Cruz« Les résultats à venir du JWST nous fourniront un tableau plus complet de la formation des galaxies à l'aube cosmique ». On est tous impatients.

Cela vous intéressera aussi