Des images détaillées de télescopes aident les scientifiques à en savoir plus sur l’Univers deux milliards d’années après le Big Bang


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  • Une équipe de recherche internationale dirigée par l’Université du Minnesota Twin Cities a mesuré la taille d’une étoile datant de 2 milliards d’années après le Big Bang, soit il y a plus de 11 milliards d’années. Des images détaillées montrent le refroidissement de l’étoile qui explose et pourraient aider les scientifiques à en savoir plus sur les étoiles et les galaxies présentes dans l’Univers primitif.

    Le papier est publié dans La nature, la plus importante revue scientifique multidisciplinaire à comité de lecture au monde.

    « Il s’agit du premier aperçu détaillé d’une supernova à une époque beaucoup plus ancienne de l’évolution de l’Univers », a déclaré Patrick Kelly, auteur principal de l’article et professeur agrégé à l’École de physique et d’astronomie de l’Université du Minnesota. « C’est très excitant parce que nous pouvons en savoir plus sur une étoile individuelle lorsque l’Univers avait moins d’un cinquième de son âge actuel, et commencer à comprendre si les étoiles qui existaient il y a plusieurs milliards d’années sont différentes de celles à proximité. »

    La supergéante rouge en question était environ 500 fois plus grande que le soleil, et elle est située au décalage vers le rouge trois, soit environ 60 fois plus loin que toute autre supernova observée dans ce détail.

    En utilisant les données du télescope spatial Hubble avec une spectroscopie de suivi utilisant l’accès de l’Université du Minnesota au grand télescope binoculaire, les chercheurs ont pu identifier plusieurs images détaillées de la supergéante rouge en raison d’un phénomène appelé lentille gravitationnelle, où la masse, comme qui, dans une galaxie, courbe la lumière. Cela amplifie la lumière émise par l’étoile.

    « La lentille gravitationnelle agit comme une loupe naturelle et multiplie la puissance de Hubble par un facteur de huit », a déclaré Kelly. « Ici, nous voyons trois images. Même si elles peuvent être vues en même temps, elles montrent la supernova telle qu’elle était à différents âges séparés de plusieurs jours. Nous voyons la supernova se refroidir rapidement, ce qui nous permet de reconstruire fondamentalement ce qui s’est passé et étudier comment la supernova s’est refroidie au cours de ses premiers jours avec une seule série d’images. Cela nous permet de voir une rediffusion d’une supernova.

    Les chercheurs ont combiné cette découverte avec une autre des découvertes de supernova de Kelly de 2014 pour estimer le nombre d’étoiles qui explosaient alors que l’Univers n’avait qu’une petite fraction de son âge actuel. Ils ont découvert qu’il y avait probablement beaucoup plus de supernovae qu’on ne le pensait auparavant.

    « Les supernovae à effondrement du cœur marquent la mort d’étoiles massives à courte durée de vie. Le nombre de supernovae à effondrement du cœur que nous détectons peut être utilisé pour comprendre combien d’étoiles massives se sont formées dans les galaxies lorsque l’Univers était beaucoup plus jeune », a déclaré Wenlei Chen, premier auteur de l’article et chercheur postdoctoral à l’École de physique et d’astronomie de l’Université du Minnesota.

    La recherche a été financée par la National Science Foundation; le programme Hubble Space Telescope Cycle 27 Archival Research and Frontier Fields ; la World Premier International Research Center Initiative, MEXT, Japon ; la Fondation scientifique binationale États-Unis-Israël ; le ministère de la Science et de la Technologie, Israël ; le Fonds Christopher R. Redlich; et l’Université de Californie, Berkeley Miller Institute for Basic Research in Science.

    En plus de Kelly et Chen, l’équipe de recherche comprenait Najmeh Emami, chercheur à l’École de physique et d’astronomie de l’Université du Minnesota ; Masamune Oguri, chercheur à l’Université de Tokyo ; Thomas Broadhurst, professeur-chercheur à l’Université du Pays basque ; Jose Diego, chercheur à l’Instituto de Física de Cantabria; Alexei Filippenko, professeur à l’Université de Californie à Berkeley; Tommaso Treu, professeur à l’Université de Californie à Los Angeles ; et Adi Zitrin, professeur associé à l’Université Ben Gourion du Néguev.

    Source de l’histoire :

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

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