Les scientifiques découvrent par hasard deux galaxies fortement recouvertes de poussière qui se sont formées lorsque l’Univers n’avait que 5% de son âge actuel –

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  • Lorsque les astronomes scrutent profondément le ciel nocturne, ils observent à quoi ressemblait l’Univers il y a longtemps. Parce que la vitesse de la lumière est finie, l’étude des galaxies observables les plus éloignées nous permet d’entrevoir des milliards d’années dans le passé lorsque l’Univers était très jeune et que les galaxies commençaient à peine à former des étoiles. L’étude de cet « univers primitif » est l’une des dernières frontières de l’astronomie et est essentielle pour construire des modèles astrophysiques précis et cohérents. Un objectif clé des scientifiques est d’identifier toutes les galaxies du premier milliard d’années de l’histoire cosmique et de mesurer la vitesse à laquelle les galaxies se sont développées en formant de nouvelles étoiles.

    Divers efforts ont été faits au cours des dernières décennies pour observer les galaxies lointaines, qui se caractérisent par des émissions électromagnétiques qui deviennent fortement décalées vers le rouge (décalées vers des longueurs d’onde plus longues) avant d’atteindre la Terre. Jusqu’à présent, notre connaissance des premières galaxies repose principalement sur des observations avec le télescope spatial Hubble (HST) et de grands télescopes au sol, qui sondent leur émission ultraviolette (UV). Cependant, récemment, les astronomes ont commencé à utiliser la capacité unique du télescope Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) pour étudier des galaxies lointaines à des longueurs d’onde submillimétriques. Cela pourrait être particulièrement utile pour étudier les galaxies poussiéreuses manquées dans les relevés HST en raison de l’émission UV absorbant la poussière. Comme ALMA observe dans des longueurs d’onde submillimétriques, il peut détecter ces galaxies en observant plutôt les émissions de poussière.

    Dans un vaste programme en cours appelé REBELS (Reionization-Era Bright Emission Line Survey), les astronomes utilisent ALMA pour observer les émissions de 40 galaxies cibles à l’aube cosmique. En utilisant cet ensemble de données, ils ont récemment découvert que les régions autour de certaines de ces galaxies contiennent plus qu’il n’y paraît.

    En analysant les données observées pour deux galaxies REBELS, le Dr Yoshinobu Fudamoto de l’Institut de recherche pour la science et l’ingénierie de l’Université Waseda, au Japon, et de l’Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ), a remarqué une forte émission de poussière et de carbone ionisé individuellement dans des positions largement décalé par rapport aux objectifs initiaux. À sa grande surprise, même des équipements très sensibles comme le HST n’ont pu détecter aucune émission UV à partir de ces emplacements. Pour comprendre ces signaux mystérieux, Fudamoto et ses collègues ont approfondi leurs recherches.

    Dans leur dernier article publié dans Nature, ils ont présenté une analyse approfondie, révélant que ces émissions inattendues provenaient de deux galaxies auparavant inconnues situées à proximité des deux cibles originales de REBELS. Ces galaxies ne sont pas visibles dans les longueurs d’onde UV ou visibles car elles sont presque complètement obscurcies par la poussière cosmique. L’un d’eux représente la galaxie obscurcie par la poussière la plus éloignée découverte à ce jour.

    Ce qui est le plus surprenant dans cette découverte fortuite, c’est que les galaxies nouvellement découvertes, qui se sont formées il y a plus de 13 milliards d’années, ne sont pas du tout étranges par rapport aux galaxies typiques de la même époque. “Ces nouvelles galaxies ont été manquées non pas parce qu’elles sont extrêmement rares, mais seulement parce qu’elles sont complètement obscurcies par la poussière”, explique Fudamoto. Cependant, il est rare de trouver de telles galaxies « poussiéreuses » au début de la période de l’Univers (moins d’un milliard d’années après le Big Bang), ce qui suggère que le recensement actuel de la formation des premières galaxies est très probablement incomplet et nécessiterait des recherches plus approfondies. , enquêtes à l’aveugle. “Il est possible que nous ayons manqué jusqu’à une galaxie sur cinq dans l’Univers primitif jusqu’à présent”, ajoute Fudamoto.

    Les chercheurs s’attendent à ce que la capacité sans précédent du télescope spatial James Webb (JWST) et sa forte synergie avec ALMA conduisent à des avancées significatives dans ce domaine dans les années à venir. « Compléter notre recensement des galaxies primitives avec les galaxies actuellement manquantes et obscurcies par la poussière, comme celles que nous avons trouvées cette fois, sera l’un des principaux objectifs des enquêtes JWST et ALMA dans un avenir proche », déclare Pascal Oesch de l’Université de Genève.

    Dans l’ensemble, cette étude constitue une étape importante pour découvrir quand les toutes premières galaxies ont commencé à se former dans l’Univers primitif, ce qui à son tour nous aidera à comprendre où nous en sommes aujourd’hui.

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Université Waseda. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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