Découverte de galaxies naines lointaines dans l’univers primitif

Une équipe de chercheurs a découvert une grande quantité de galaxies naines qui pourraient révéler des détails importants sur la période de reproduction de la formation des étoiles à l’époque de l’univers primitif. Pour détecter ces galaxies naines, les chercheurs ont utilisé le phénomène de la lentille gravitationnelle.


Une équipe de chercheurs a découvert une grande quantité de galaxies naines qui pourraient révéler des détails importants sur la période de reproduction de la formation des étoiles à l'époque de l'univers primitif. Pour détecter ces galaxies naines, les chercheurs ont utilisé le phénomène de la lentille gravitationnelle.
Un amas massif de galaxies connu comme Abell 1689 crée une lentille gravitationnelle et les anciennes galaxies sont visibles comme des arcs de lumière - Crédit : NASA, ESA, B. Siana, and A. Alavi

Les résultats, publiés dans The Astrophysical Journal, se basent sur la connaissance de plus en plus importante concernant les . 1 Une est la plus petite et la moins lumineuse des galaxies dans l’.2 Mais même si elles ont une taille minimale, elles sont très importantes pour comprendre l’histoire de l’univers. On estime que les galaxies naines ont joué un rôle pendant l’ère de réionisation pour transformer l’univers primitif sombre, opaque et neutre à un univers ionisé, lumineux et transparent.3

Mais en dépit de leur importance, il est difficile d’observer des galaxies naines à cause de leur luminosité faible qui est hors d’atteinte des meilleurs télescopes. Mais on peut contourner cette limitation. La relativité générale prédit qu’un objet massif comme une galaxie, située dans la ligne de mire d’un objet plus distant, peut agir comme une lentille naturelle et cela permet d’agrandir la source lumineuse de cette source en arrière-plan. Ce phénomène, connu comme une , fait que l’objet en arrière-plan semble plus lumineux et plus grand.4 Et ces « télescopes naturels » nous permettent de découvrir des galaxies naines très lointaines.

Pour le prouver, Brian Siana, professeur adjoint et son équipe de l’université de Riversite, ont ciblé un amas de galaxies qui produit une lentille gravitationnelle et ils ont pu voir une grande quantité de galaxies naines lointaines. L’équipe a utilisé la Wide Field Camera 3 (WFC3) du télescope Hubble pour prendre des images de 3 amas de galaxies. Ils ont trouvé ces galaxies à l’époque où l’univers avait de 2 milliards à 6 milliards d’années. Ce temps cosmique est critique, car il était le plus productif pour la formation des étoiles dans l’univers. De plus, l’équipe a utilisé les données spectroscopiques du Multi-Object Spectrograph for Infrared Exploration (MOSFIRE) sur le W.M. Keck Observatory pour confirmer que les galaxies dataient bien de cette période. Ces galaxies naines sont 10 à 100 fois plus faibles en luminosité que les autres qui ont été observés à cette période. Mais même en étant très faibles, ces galaxies sont bien plus nombreuses que leurs homologues plus brillantes. De même, ces galaxies naines produisaient la moitié de la lumière en ultra-violet pendant cette période. Une radiation ultraviolette est produite par de jeunes étoiles chaudes et les galaxies naines abritaient une fraction de ces nouvelles étoiles à cette période. Les résultats suggèrent que ces galaxies naines ont joué un rôle prédominant pendant l’ère de réionization. Et donc, ces galaxies seront les principales cibles de la prochaine génération de télescopes incluant le Jame Webb Space Telescope qui sera lancé en octobre 2018.

Sources

1.
Alavi A, Siana B, Richard J, et al. THE EVOLUTION OF THE FAINT END OF THE UV LUMINOSITY FUNCTION DURING THE PEAK EPOCH OF STAR FORMATION $(1\lt z\lt 3)$. The Astrophysical Journal. 2016;832(1):56. doi: 10.3847/0004-637x/832/1/56
2.
Johnston K. Les fossiles de la Voie lactée. Pourlascience.fr. http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/article-les-fossiles-de-la-voie-lactee-35415.php. Published 23 juin 2015. Consulté le novembre 22, 2016.
3.
Star Light, Star Bright . Access.ncsa.illinois.edu. http://access.ncsa.illinois.edu/CoverStories/StarLight/starhome.html. Consulté le novembre 22, 2016.
4.
Gunn JE. On the Propagation of Light in Inhomogeneous Cosmologies. I. Mean Effects. The Astrophysical Journal. 1967;150:737. doi: 10.1086/149378

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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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