Une galaxie témoigne de l'enfance du cosmos (ESO) - L'atelier

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Cette actualité a été publiée le 20/10/2010 à 22h07 par Jacques.


UNE GALAXIE TÉMOIGNE DE L'ENFANCE DU COSMOS (ESO)

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Demain matin, la revue Nature publie un article qui fera date dans l'histoire de l'astrophysique.

Une équipe d'astronomes français et britanniques y relate leur découverte d'une galaxie, et surtout de la détermination de sa distance.

Il s'agit de la galaxie la plus lointaine jamais détectée, et donc de celle vue en remontant au plus loin dans l'histoire du cosmos.

Avec un Big-Bang qui aurait eu lieu il y a 13,7 milliards d'années, cette galaxie se situerait à 600 millions d'années seulement après, soit 4,4% de l'âge actuel de l'Univers.

En jargon de scientifique, la distance s'exprime en décalage vers le rouge de la lumière de la galaxie - un effet provoqué par l'expansion de l'Univers - de 8,7. Pour juger de l'exploit, une valeur de 4 est déjà considérée comme relevant des confins du cosmos.

L'équipe franco-britannique, dirigée par Matthew Lehnert, directeur de recherche CNRS à l'Observatoire de Paris, n'a pas seulement battu un record de distance et de temps.

Cette galaxie est vue à une époque cruciale dans l'histoire de l'Univers, baptisée période de «ré-ionisation».

Elle fait suite à l'«âge sombre». Cet âge sombre suit l'émission du rayonnement cosmologique, ou fossile, environ 380 000 ans après le Big-Bang. Durant cette période, l'Univers s'étend, se refroidit, et se structure en vides et régions plus denses.

Mais il est sombre car il n'y a pas encore d'étoiles.

Puis, les premières étoiles et galaxies (groupes d'étoiles liées par la gravitation) se forment. Mais ils demeurent toutefois masqués (vus de la Terre d'aujourd'hui) par une sorte de brouillard d'hydrogène et d'hélium.

Puis les UV émis par ces jeunes étoiles ré-ionisent ce gaz d'hydrogène et d'hélium, le rendant plus transparents à la lumière visible des étoiles et galaxies, décalée vers l'infrarouge.

Pour l'équipe de Lehnert, c'est cette lumière visible (décalée vers le rouge par l'expansion de l'Univers) qui a été d'abord détectée par le télescope spatial Hubble l'an dernier.

Sa nouvelle caméra à grand champ avait découvert plusieurs objets constituant de sérieux candidats pour être des galaxies rayonnant aux premières époques de l'Univers avec des décalages vers le rouge supérieurs à 8.

Mais Hubble ne pouvait faire plus que la détection. Pour mesurer ce décalage avec précision, il faut pointer un des objets, collecter assez de photons et en faire le "spectre".

L'un des rares télescopes terrestres capables d'un tel exploit est l'un des quatre du Very Large Telescope de l'Observatoire européen austral, au Chili.

A condition d'utiliser le spectro-imageur SINFONI. Aussi, l'équipe de Lehnert a t-elle calculé que l'exploit était à sa portée, puis demandé et obtenu un temps de pose très long - 16 heures - pointé sur la galaxie.

Après deux mois d'analyse - qualifiée de «travail colossal» par Nicole Nesvabda de l'Institut d'astrophysique spatiale d'Orsay - afin de nettoyer les données enregistrées, ils sont certains d'avoir bien mesuré le spectre de la galaxie (image à droite) et déterminé son décalage vers le rouge, à 8,6.

Cette précision n'est pas inutile, car en 2004, une équipe d'astrophysiciens a cru avoir mis le téléscope sur une galaxie encore plus lointaine, au décalage vers le rouge de 10 et donc remontant à 13,2 milliards d'années... mais c'était une erreur comme ils l'ont par la suite eux même montré (lire l'histoire ici).

L'article de Nature est ici. Et un commentaire de la revue souligne l'intérêt de cette première.

Les deux articles se terminent sur l'expression d'une impatience, celle de voir les futurs télescopes géants - dont l'Extremely Large Telescope dont l'ESO a déjà décidé la localisation sur les Andes chiliennes - explorer avec beaucoup plus de puissance cette enfance de l'Univers. Le communiqué de l'ESO, en français, est là.

On lira avec intérêt un portrait de Matthew Lehnert, d'origine américaine, qui, après un début brillant aux Etats-Unis, un passage aux Pays-Bas puis en Allemagne, a été recruté au Cnrs en 2006.

Il travaille depuis lors au GEPI (Galaxie – Etoile – Physique – Instrumentation) de l'Observatoire de Paris, du Cnrs et de l'Université Paris-7 Denis Diderot, dans le cadre d'une équipe dont voici les travaux.

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Auteur : Rédaction sciences.blogs.liberation

Source : sciences.blogs.liberation.fr