Les astronomes annoncent la création de l’une des plus grandes cartes en 3D de l’univers enfant lors d’une présentation à la Semaine européenne de l’astronomie et des sciences spatiales à Liverpool. Une équipe dirigée par le Dr David Sobral de l’Université de Lancaster a fait la carte en utilisant le télescope Subaru à Hawaii et le télescope Isaac Newton dans les îles Canaries.
Une carte de l’univers enfant
En remontant à 16 périodes différentes il y a entre 11 et 13 milliards d’années, les chercheurs ont découvert près de 4 000 premières galaxies dont beaucoup auront évolué en galaxies comme notre propre Voie lactée. La lumière des galaxies les plus lointaines prend des milliards d’années pour nous atteindre.
Cela signifie que les télescopes permettent aux astronomes de voir des galaxies dans un passé lointain. La lumière de ces galaxies est également étirée par l’expansion de l’Univers en augmentant sa longueur d’onde pour la rendre plus rouge. Ce redshift est lié à la distance de la galaxie. En mesurant le décalage vers le rouge d’une galaxie, les astronomes peuvent donc en déduire la distance, le temps nécessaire à la lumière pour nous atteindre et ainsi sa datation.
Une carte du cube de l’espace-temps en montrant les distances des galaxies en milliards d’années-lumières. La position des 4 000 galaxies sont les cercles. Les couleurs représentent le niveau du redshift avec les cercles bleus indiquant des galaxies les plus proches de la Terre et le vert, le jaune, l’orange et le rouge indique des redshifts plus élevés – D. Sobral
Dans la nouvelle observation, l’équipe a utilisé des filtres pour échantillonner des longueurs d’onde de lumière particulières et donc des périodes spécifiques dans l’histoire de l’Univers. Sergio Santos, étudiant au doctorat et membre de l’équipe de Lancaster, commente : Nous avons utilisé de grandes quantités de données prises avec 16 filtres spéciaux sur des caméras grand champ et les avons traitées pour découper littéralement l’Univers en périodes cosmiques.
Des galaxies primitives qui formaient rapidement des étoiles
Le Dr Sobral ajoute : Ces premières galaxies semblent avoir connu beaucoup plus de sursauts lorsqu’elles ont formé des étoiles au lieu de les former à un rythme relativement stable comme notre propre galaxie. De plus, il y avait davantage d’étoiles bleues qui étaient plus chaudes en étant pauvres en métal par rapport à ce que nous voyons aujourd’hui.
Sobral et son équipe ont trouvé des galaxies qui existaient lorsque l’Univers ne représentait que 20 à 7 % de son âge actuel et fournissent donc des informations cruciales sur les premières phases de la formation des galaxies. Les chercheurs ont également constaté que ces premières galaxies sont incroyablement compactes. La plupart des galaxies lointaines que nous avons trouvées ne mesurent qu’environ 3 000 années-lumière alors que notre Voie lactée est environ 30 fois plus grande, leur compacité s’explique probablement par leurs propriétés physiques qui étaient communes dans l’Univers primitif.
Selon Ana Paulino-Afonso, doctorante à Lancaster et à Lisbonne, certaines de ces galaxies auraient évolué pour devenir comme la Voie lactée et ainsi nous voyons ce que notre galaxie a pu ressembler il y a 11 à 13 milliards d’années. L’équipe a recherché des galaxies lointaines émettant un rayonnement Lyman-alpha en utilisant 16 filtres à bande étroite et moyenne sur le champ COSMOS, l’une des régions de ciel les plus étudiées en dehors de notre Voie lactée, située en direction de la constellation des Sextans.
