Hubble : des acteurs majeurs de l’ére de réionisation démasqués

La masse des galaxies de l'amas MACSJ0717.5+3745 créée un effet de lentille gravitationnelle qui permet aux chercheurs d'étudier de lointaines galaxies à l'arrière plan

A travers plusieurs sondages des confins de l’univers, Hubble a démasqué des acteurs majeurs de l’époque de réionisation, voici plus de 13 milliards d’années.

Dans trois ans, si tout va bien, le télescope spatial James Webb ouvrira enfin son grand œil de 6,5 m de diamètre sur le cosmos. Grâce à lui, les astronomes pourront sonder — entre autres — les confins de l’Univers observable, quand s’achève l’énigmatique époque de réionisation, il y a un peu plus de 13 milliards d’années. Auparavant, l’hydrogène neutre qui prédominait avait instauré un long âge sombre de plusieurs centaines de millions d’années que le rayonnement ultraviolet des premières générations d’étoiles parvint à dissiper progressivement, jusqu’à rendre l’univers transparent.

Actif depuis 25 ans, Hubble frappe aussi aux portes de ces contrées lointaines en offrant à différentes équipes de chercheurs, un regard sur de jeunes galaxies en pleine croissance. Dans le cadre du programme Hubble Frontier Fields qui associe l’acuité du célèbre télescope spatial aux effets de lentilles gravitationnelles créés par des amas de galaxies (leur masse courbe l’espace-temps et permet d’amplifier le signal d’objets situés derrière eux, en arrière-plan), une équipe internationale a récemment annoncé avoir débusqué une remarquable grappe de petites galaxies dans les limbes de notre Univers. Un joli coup de filet de plus de 250 galaxies naines aperçues entre 900 et 600 millions d’années seulement après le Big Bang (redshift entre 6 et 8). Il s’agit de l’un des plus vaste échantillon pour cette période encore mal définie. « Les galaxies les plus faibles détectées dans ces observations, remarque Johan Richard (observatoire de Lyon), l’un des instigateurs de ces recherches, sont plus pâles qu’aucune autre jamais découverte parmi les plus profondes d’Hubble ».

Pour les auteurs de cette étude, leurs calculs montrent avec « confiance » que ces galaxies naines et tant d’autres, prépondérantes au cours de cette période très féconde, ont joué un rôle majeur dans la réionisation de l’Univers.« Si nous prenions seulement en compte la contribution des galaxies les plus brillantes et massives, nous trouvions que c’est insuffisant pour réioniser l’Univers, explique Hakim Atek (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) qui a dirigé l’équipe. Nous avions aussi besoin d’ajouter la contribution d’une population plus abondante de faibles galaxies naines. » Ce lien leur a permis de déterminer que l’univers est probablement devenu totalement transparent quelque 700 millions d’années après le Big Bang.

amas de galaxie
MACS J0416.1–2403 est l’un des six amas de galaxies choisi dans le cadre du programme Hubble Frontier Fields pour traquer de jeunes et petites galaxies dans l’enfance de l’univers, grâce aux effets de lentille gravitationnelle

Crédit photos : NASA, ESA, HST Frontier Fields

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