Un peu plus près des premières étoiles de l’Univers


Cela m’épate que des astronomes sont capables de capter la jeunesse de l’espace et la dater. Ils ont la preuve qu’une formation d’étoiles datées a 250 millions d’années après le Big Bang. Les chercheurs aimeraient trouver l’aube cosmique, c’est-à-dire, quand les galaxies ont pu naitre de l’obscurité totale … Peut-être qu’un jour, ils trouveront
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Un peu plus près des premières étoiles de l’Univers

Illustration artistique du big bang formateur de notre galaxie.

Illustration artistique du big bang formateur de notre galaxie.  Photo : NASA

Des preuves de la formation d’étoiles seulement 250 millions d’années après le big bang ont été recueillies grâce aux observations effectuées au moyen des instruments de l’Observatoire européen austral (ESO) installés au Chili.

Un texte d’Alain Labelle

C’est à l’aide du grand réseau d’antennes millimétrique/submillimétrique de l’Atacama (ALMA) que des astronomes ont pu observer la formation d’étoiles au sein de la très lointaine galaxie MACS1149-JD1 à une époque bien plus reculée que ce que l’on imaginait à ce jour, c’est-à-dire 250 millions d’années seulement après l’événement créateur de l’Univers.

Illustration de l'amas de galaxies MACS J1149.5+2223. Dans lequel apparaît la galaxie MACS1149-JD1.

Sur cette image acquise par Hubble figure l’amas de galaxies MACS J1149.5+2223. En médaillon figure la lointaine galaxie MACS1149-JD1, observée telle qu’elle était voici 13,3 milliards d’années par ALMA. La distribution en oxygène détectée au moyen d’ALMA arbore ici une couleur rouge.  Photo : NASA/ESA/Hubble

Dans un premier temps, l’équipe internationale d’astronomes a détecté une très faible lueur émise par de l’oxygène venant de cette galaxie lointaine.

Lorsque cette lumière infrarouge a traversé l’espace séparant la galaxie source de la Terre, sa longueur d’onde initiale s’est étendue d’un facteur 10 sous l’effet de l’expansion de l’Univers.

L’équipe en a déduit que le signal avait été émis quelque 13,3 milliards d’années auparavant, soit 500 millions d’années après le big bang, par l’oxygène le plus distant détecté à ce jour par un télescope.

En outre, la présence d’oxygène atteste de l’existence de générations stellaires antérieures dans cette galaxie.

J’ai été ravi d’observer la raie de l’oxygène lointain au sein des données d’ALMA. Takuya Hashimoto, Université Sangyo d’Osaka

Outre la lueur émise par l’oxygène capturée par ALMA, une faible raie en émission de l’hydrogène a également été détectée par le Très Grand télescope (VLT) de l’ESO.

L’une et l’autre de ces observations ont conduit à déterminer la distance séparant la Terre de la galaxie en question. MACS1149-JD1 constitue ainsi la galaxie la plus lointaine dont la distance est connue avec précision, et la plus lointaine observée à ce jour au moyen d’ALMA ou du VLT.

« Cette galaxie nous apparaît telle qu’elle était lorsque l’Univers était âgé de 500 millions d’années seulement. À cette époque reculée, elle abritait déjà une population d’étoiles d’âge avancé », explique Nicolas Laporte, de l’University College de Londres au Royaume-Uni.

Nous sommes donc en mesure d’utiliser cette galaxie pour sonder une période totalement inexplorée et encore plus jeune de l’histoire cosmique. Nicolas Laporte

Et le big bang fut

À la suite de l’explosion originelle, intervenue il y a 13,8 milliards d’années, l’Univers demeurait totalement dépourvu d’oxygène.

Infographie représentant l'espace-temps. On y voit l'expansion de l'univers.

Le big bang a eu lieu il y a 13,8 milliards d’années.  Photo : NASA

Il était composé alors d’un gaz uniforme constitué d’éléments légers comme l’hydrogène et l’hélium créés par cette gigantesque explosion.

La création de l’oxygène, mais aussi d’éléments plus lourds comme le fer et le carbone, résulte de la survenue de processus de fusion au sein des premières étoiles avant qu’il ne soit dispersé par des explosions d’étoiles massives.

La détection d’oxygène au sein de MACS1149-JD1 laisse donc à penser que les générations stellaires antérieures s’étaient déjà formées et avaient déjà libéré l’oxygène 500 millions d’années après la naissance de l’Univers.

La première génération d’étoiles

Pour réussir à dater l’apparition de la première génération d’étoile, l’équipe a entrepris de reconstituer l’histoire antérieure de MACS1149-JD1 au moyen de données acquises par les télescopes Hubble et Spitzer.

Ces données ont ensuite été insérées dans un modèle fixant le début de la formation des étoiles à quelque 250 millions d’années après le big bang. La luminosité observée de la galaxie s’en est ainsi trouvée expliquée.

L’émergence des galaxies

L’âge avancé des étoiles observées au sein de MACS1149-JD1 interpelle les chercheurs, qui se demandent à quel moment les galaxies ont émergé de l’obscurité totale – un phénomène connu sous le nom d’aube cosmique.

L’établissement de l’âge de MACS1149-JD1 a permis aux scientifiques de démontrer que les galaxies existaient antérieurement à celles que nous détectons actuellement au moyen de la méthode directe.

La datation de l’aube cosmique constitue le Graal de la cosmologie et de la formation galactique Richard Ellis

« Grâce à ces nouvelles observations de MACS1149-JD1, nous nous approchons de l’époque à laquelle remonte la toute première lumière stellaire! Et parce que nous sommes tous constitués de poussière d’étoiles, cela équivaut à découvrir nos propres origines », se réjouit Richard Ellis.

Le détail de ces travaux est publié dans la revue Nature.

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L’homme, « poussière intergalactique d’étoiles »


Me semble que c’est logique que nous avons en nous et ce qui nous entourent des atomes qui viennent de l’espace.
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L’homme, « poussière intergalactique d’étoiles »

 

 

Photo : NASA

Jusqu’à la moitié de la matière qui constitue notre galaxie la Voie lactée, et par le fait même les humains, proviendrait de galaxies lointaines, montrent les travaux d’astrophysiciens canadiens et américains.

Un texte d’Alain Labelle

L’astrophysicien québécois Hubert Reeves explique poétiquement dans son livre de vulgarisation Poussière d’étoiles paru en 1984 que tous les noyaux des atomes qui nous constituent ont été engendrés au centre d’étoiles mortes il y a plusieurs milliards d’années.

Nous savons aujourd’hui que cette matière ne parvient pas uniquement de notre voisinage galactique ni même de la Voie lactée.

Selon les astrophysiciens Claude-André Faucher-Giguère (originaire de la Beauce) et Daniel Anglés-Alcázar de l’Université Northwestern à Chicago, près de 50 % des atomes présents en nous et autour de nous dans le système solaire n’ont pas comme origine notre propre galaxie.

Considérant qu’une bonne partie de la matière qui nous forme provient d’autres galaxies, nous pourrions nous considérer comme des voyageurs spatiaux ou des immigrants extragalactiques. Daniel Anglés-Alcázar

Les scientifiques en viennent à cette conclusion après avoir réalisé des simulations informatiques 3D. Les différents modèles montrent que les supernovas, des étoiles en fin de vie, éjectent de très grandes quantités de gaz en explosant. Selon eux, ce phénomène serait capable de propulser des atomes d’une galaxie à l’autre, rien de moins.

Il est probable qu’une grande partie de la matière de la Voie lactée logeait dans d’autres galaxies avant d’être expulsée par un vent puissant.

Daniel Anglés-Alcázar

Ce transfert de masse par les vents galactiques, qui a pu prendre plusieurs milliards d’années, pourrait être à l’origine de la moitié de la matière présente dans les grandes galaxies.

Cette étude modifie notre compréhension de la formation des galaxies après le Big Bang. […] Nos origines sont beaucoup moins locales que ce que l’on pensait auparavant. Claude-André Faucher-Giguère

L’équipe de chercheurs entend maintenant comparer ses simulations à l’aide des données recueillies par le télescope orbital Hubble et certains télescopes terrestres.

Après le Big bang

La théorie généralement admise est qu’après le Big Bang il y a 13,8 milliards d’années, l’Univers était rempli d’un gaz uniforme composé d’éléments légers comme l’hydrogène et l’hélium. Des centaines de millions d’années après, ce gaz primordial s’est condensé pour former les étoiles et les galaxies.

Le détail de ces travaux est publié dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

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Espace: Après Hubble, il y aura le téléscope Webb


Le télescope Hubble nous as ébahi de voir une partie de la splendeur de l’Univers, alors le télescope Webb serait encore plus puissant pour s’approcher de la Genèse de l’Univers, pouvant voir au delà des nuages cosmiques. Imaginez si nous pouvons voir le passé de l’espace, alors nous avons en quelque sorte une machine pour remonter le temps … Mais cet aspect du passé est quand même difficile à concevoir pour la plupart d’entre nous
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Espace: Après Hubble, il y aura le téléscope Webb

 

Le télescope spatial James Webb sera lancé en 2018, affirme la NASA, qui a retardé sa mise en orbite à quelques reprises depuis quelques années. Ce nouvel instrument d’observation sera 100 fois plus puissant que Hubble et permettra de remonter le temps jusqu’à la genèse de l’Univers et des premières galaxies.

Selon l’astronome Mark Clampin, Webb pourra remonter jusqu’à au moins 300 millions d’années après le big bang, qui a donné naissance à l’Univers il y a 13,8 milliards d’années. Il sera ainsi possible d’observer les toutes premières étoiles et galaxies qui sont apparues.

Il permettra ainsi de nous rapprocher bien plus près de la naissance de l’Univers que Hubble, lancé il y a 25 ans et qui restera en activité jusqu’à ce qu’il ait des ennuis techniques.

« Webb représente une très grande percée comparativement à Hubble avec notamment un miroir principal trois fois plus grand (6,5 mètres de diamètre) et la capacité d’observer dans l’infrarouge pour discerner les objets les plus éloignés aujourd’hui invisibles. » — Mark Clampin, NASA

Webb pourra voir 70 % plus de lumière que Hubble.

Il pourra ainsi voir à travers les nuages de gaz et de poussières cosmiques, pour pénétrer dans les endroits les plus lointains et cachés du cosmos.

Et les exoplanètes

Ce télescope devrait aussi faire avancer les recherches sur les exoplanètes, en orbite autour d’étoiles dans notre galaxie, la Voie lactée, grâce à des capteurs et à des équipements capables d’analyser leur atmosphère pour en comprendre la composition.

Actuellement, plus de 5000 de ces planètes ont été détectées. Parmi elles, certaines ont une taille proche de celle de la Terre, sont potentiellement habitables, ni trop chaudes ni trop froides, où l’eau pourrait exister à l’état liquide, et donc abriter de la vie.

Au final, Webb pourrait permettre de faire des progrès importants dans la recherche pour la vie dans l’Univers, car il est suffisamment puissant pour détecter des biosignatures dans l’atmosphère de ces planètes. Il s’agit de molécules d’eau et d’oxygène et peut-être même de pollution de civilisations extraterrestres.

Ce télescope sera placé à 1,5 million de kilomètres de la Terre. Hubble est en orbite à 570 km de la Terre.

webb

Les ingénieurs de la NASA mènent une série de tests avec les miroirs, les quatre caméras et spectromètres et d’autres éléments du télescope pour être certains de leur capacité à bien fonctionner dans le vide de l’espace et à très basse température.

Les agences spatiales européenne et canadienne participent aussi au projet.

Le saviez-vous?

Pesant 6,4 tonnes et d’un coût de 8,8 milliards de dollars, le télescope Webb sera lancé par une fusée Ariane V de l’Agence spatiale européenne depuis le centre de Kourou, en Guyane française.

http://quebec.huffingtonpost.ca/

Le Saviez-Vous ► Il y a 25 ans, Hubble


25 ans déjà que le télescope spatial a été mis en fonction dans l’espace qui a ouvert une grande fenêtre ouverte pour découvrir des images époustouflantes Hubble a permis au commun des mortels d’être spectateur de la majestuosité de l’Univers
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Il y a 25 ans, Hubble

 

Le télescope Hubble

Photo :  NASA

Hubble, le premier télescope spatial qui a bouleversé l’astronomie et notre vision de l’Univers en dévoilant des images saisissantes de celui-ci, célèbre son 25e anniversaire dans l’espace.

Le 24 avril 1990, les astronautes à bord de la navette Discovery mettent en orbite le télescope spatial dans l’espoir de connaître un peu plus l’Univers qui nous entoure. L’appareil, de la taille d’un petit camion, est placé à 559 km de la Terre à l’aide du bras canadien.

« Hubble a changé la façon dont l’humanité regarde l’Univers et y voit sa place […] Ce télescope nous a montré que le cosmos a changé au cours du temps, que les étoiles produisent tous les éléments nécessaires à la vie, à la formation des planètes. » Jennifer Wiseman, astronome au Centre Goddard

Les « Piliers de la création »

Les « Piliers de la création » Photo :  NASA

L’Univers selon Hubble

Hubble est devenu un incontournable en astronomie : il a recueilli plus de 1 200 000 images de plus de 45 000 objets du cosmos, pour ainsi faire avancer nos connaissances astronomiques comme aucun autre instrument ne l’a fait jusqu’à maintenant.

Les observations de Hubble ont amené de spectaculaires percées scientifiques et des découvertes de première importance. Elles ont ainsi permis aux scientifiques :

  • de situer la formation de l’Univers à 13,8 milliards d’années en arrière;
  • de confirmer l’existence de la matière sombre;
  • de confirmer l’accélération de l’expansion de l’Univers;
  • de mieux connaître les planètes du système solaire, notamment Saturne et Jupiter;
  • de mieux comprendre la naissance et la mort des étoiles;
  • d’observer de lointaines galaxies;
  • de confirmer partiellement la théorie selon laquelle la plupart des galaxies contiennent un trou noir en leur centre;
  • de voir la comète Shoemaker-Levy 9 frapper Jupiter;
  • de montrer que le processus de formation des systèmes planétaires est commun dans notre galaxie;
  • de détecter la première molécule organique dans l’atmosphère d’une planète en orbite autour d’une étoile lointaine dans notre galaxie;
  • de rédiger plus de 12 500 articles scientifiques

Image composite des galaxies des Antennes

Les galaxies des Antennes sont en fait deux galaxies extrêmement déformées qui sont en collision Photo :  NASA

Déception initiale

Le projet Hubble n’avait pourtant pas connu un départ canon. D’abord, en 1986, son lancement avait été retardé à la suite de la catastrophe de la navette Challenger. Le télescope de 11 tonnes et 13,2 mètres de long sera finalement mis en orbite en 1990 lors de la mission STS-31.

Puis, mauvaise surprise : les images qu’il transmet sont floues et n’atteignent pas la résolution prévue en raison d’un problème technique, qui sera réparé lors de la première mission d’entretien, en décembre 1993.

Ce n’est qu’en janvier de l’année suivante que la NASA considère que la mission est un succès. Elle publie alors les premières images claires qui redéfiniront notre compréhension de l’Univers.

Hubble devient alors une véritable machine à remonter le temps et à explorer les profondeurs de l’espace, et a commencé à transmettre des images stupéfiantes de supernovas, explosions cataclysmiques marquant la mort d’une étoile, ainsi que d’autres corps célestes.

L’une des photos les plus emblématiques de Hubble, aux allures bibliques, est celle de gigantesques colonnes de gaz et de poussières interstellaires situées à 6500 années-lumière de la Terre dans la nébuleuse de l’Aigle baptisé les « Piliers de la création ».

« Hubble a joué un rôle majeur pour susciter chez tous les habitants de cette planète de l’émerveillement pour cet Univers dans lequel nous vivons. » Jennifer Wiseman

La réparation du télescope Hubble.

La réparation du télescope Hubble. Photo :  NASA

Jennifer Wiseman est convaincue que Hubble a encore de belles années devant lui, étant dans un parfait état de marche depuis son dernier entretien par des astronautes de la navette Atlantis en mai 2009.

Depuis cette date, le télescope est doté de deux nouveaux instruments capables de remonter jusqu’à 600 à 500 millions d’années après le big bang, qui a marqué la naissance de l’Univers.

La galaxie 5584 photographiée par le télescope Hubble

La galaxie 5584 photographiée par le télescope Hubble Photo :  NASA, ESA, A. Riess (STScI/JHU), L. Macri (Texas A&M University), Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Les images spectaculaires de Hubble, qualifiées par le critique d’art britannique Jonathan Jones « d’oeuvres d’art flamboyantes les plus magnifiques de notre temps », ont pénétré la culture populaire.

Il devrait coexister avec son successeur, le télescope spatial à infrarouge James Webb, cent fois plus puissant, qui doit être lancé en 2018. Pour l’astronome Matt Greenhouse de la NASA, Webb pourrait lui aussi révolutionner l’astronomie.

La nébuleuse NGC 2818 

Photo :  Hubble/Zoltan G. Levay

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Rétrospective : 12 événements qui ont marqué la science en 2014


Rétrospective : 12 événements qui ont marqué la science en 2014

 

L’humanité atterrit sur une comète, la cigarette électronique gagne en popularité et le plastique envahit le Saint-Laurent. Notre rétrospective scientifique de l’année 2014.


MISSION ACCOMPLIE POUR ROSETTA

La mission Rosetta est sans conteste la prouesse scientifique de l’année. Maintenue en hibernation depuis son lancement il y a 10 ans, la sonde se réveille en janvier afin de s’approcher de la comète Tchouri, où elle larguera en novembre le robot Philae. Celui-ci ne réussira toutefois pas à s’ancrer dans le sol de l’astre. Philae mènera quand même pendant deux jours une série d’expériences destinées à mieux comprendre la formation du système solaire.

Photo : ESA/Impression artistique


COMMOTIONS : JEUNES CERVEAUX EN PÉRIL

Le football est la passion de milliers de jeunes Québécois. C’est aussi un sport où le risque de commotions cérébrales est très élevé, autant sinon plus que le hockey. L’émission Enquête révèle en janvier que ni le Réseau du sport étudiant du Québec (RSEQ) ni Football Québec – les deux organismes chargés d’encadrer les jeunes – n’ont la moindre idée du nombre de commotions que les joueurs subissent. L’émission montre également que même si les écoles sont censées les déclarer, le RSEQ n’emploie aucun responsable de la sécurité. – ICI.radio-canada.ca/commotions


DIRECTION MARS (ORION ET MARS ONE)

L’intérêt de l’humanité pour la planète voisine de la Terre ne se dément pas. Le début de l’année marque aussi le lancement de Mars One, un projet dont l’objectif est d’envoyer un équipage de quatre personnes tous les deux ans vers Mars, le premier groupe devant arriver en 2025. Quatre Québécois participent au projet, qui se voudra aussi une téléréalité. Plus sérieusement, la NASA réussit en décembre le premier test de la capsule Orion, qui devrait envoyer des humains sur Mars en 2030

Photo : NASA/Impression artistique


LA NOUVELLE COQUELUCHE DES FUMEURS

En 2014, la cigarette électronique fait un tabac au Québec et au Canada. Au-delà de sa popularité grandissante, un débat s’amorce sur l’innocuité et l’efficacité de cette nouvelle façon de réduire la dépendance aux produits du tabac.

Photo : iStockphoto


LE BIG BANG RETRACÉ

Des physiciens américains révèlent en mars la première détection directe des ondes gravitationnelles primordiales, c’est-à-dire les toutes premières secousses du big bang qui a marqué la naissance de l’Univers. Cette découverte est considérée comme une avancée majeure en physique.

Photo : iStockphoto


DU SANG JEUNE POUR RAJEUNIR

En mai, des chercheurs ont démontré que du sang de jeunes souris, ou même juste un facteur de ce sang connu sous le nom de GDF11, peut rajeunir les muscles et le cerveau de souris âgées. Cette découverte a conduit à un essai clinique dans lequel des patients atteints de la maladie d’Alzheimer reçoivent du plasma de jeunes donneurs. Photo: iStockphoto


DES MINIROBOTS QUI AGISSENT COMME DES FOURMIS

En août, des chercheurs américains de l’Institut Wyss de l’Université Harvard annoncent la création des Kilobots, des minirobots inspirés des abeilles et des fourmis capables de s’auto-organiser. Les minuscules engins sont en mesure de communiquer entre eux et de se rassembler pour créer des formes particulières, comme des étoiles de mer.

Photo : Science/Mike Rubenstein


MANIPULER LA MÉMOIRE

En utilisant l’optogénétique, une technique qui manipule l’activité des neurones à l’aide de rayons lumineux, des chercheurs ont montré en août qu’ils pouvaient manipuler spécifiquement des souvenirs chez la souris. Dans leurs expériences où ils effaçaient des souvenirs existants et en implantaient d’autres faux, ils sont allés jusqu’à changer le contenu émotionnel d’un souvenir chez la souris de bon en mauvais et vice-versa.

Photo : iStockphoto


LA MALADIE DE LYME GAGNE DU TERRAIN AU QUÉBEC

Présente dans plus de 65 pays, la maladie de Lyme fait son entrée au Québec depuis quelques années. En octobre, l’émission Découverte dresse un portrait de la situation et montre que la maladie gagne sans cesse du terrain grâce à une tique et à une souris. ICI.Radio-Canada.ca/lyme


LE PLASTIQUE ENVAHIT LE SAINT-LAURENT

Une équipe de chercheurs de l’Université McGill a découvert une nouvelle source de pollution dans le fleuve Saint-Laurent : des microbilles de plastique. Les chercheurs en ont trouvé en grande concentration dans les sédiments du grand fleuve. L’émission Les Années lumière consacre un reportage à cette réalité en octobre. 


LA PEUR EBOLA

Encore inconnue du public il y a peu de temps, la maladie ou la fièvre d’Ebola devient, en 2014, « le » grand sujet de santé, déclenchant l’inquiétude, sinon la panique quand on la voit sortir d’Afrique, où elle avait toujours été confinée depuis sa découverte, au Congo, en 1976. La communauté scientifique est interpellée et accélère des essais de médicaments prometteurs, comme le ZMapp, et de vaccins, dont l’un a été mis au point au Canada. – ICI.Radio-Canada.ca/ebola


LE CLIMAT À L’HEURE DE LIMA

La 20e conférence des parties de la Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques, réunie à Lima au Pérou en décembre, approuve les éléments de base d’un futur traité mondial sur le climat, qui devra être conclu à la conférence de Paris fin 2015. En novembre, les États-Unis et la Chine avaient annoncé leur intention de mener conjointement un projet sans précédent de réduction de leurs émissions de gaz à effet de serre (GES).

Photo : iStockphoto ICI.Radio-Canada.ca/climat

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Observation des premières secousses du Big Bang


L’espace, la cosmologie, le Big Bang, m’épatent, je suis toujours sidérée des découvertes que l’homme réussit à faire en regardant vers les étoiles. Ce que je trouve encore plus époustouflant tout en étant incompréhensible pour moi, c’est que notre présent reçoit des signaux venus tout droit du passé. Un écho jaillissant de la genèse de la création de l’Univers. N’est-ce pas fantastique ???
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Observation des premières secousses du Big Bang

 

Observation des premières secousses du Big Bang

Photo Fotolia

WASHINGTON – Des physiciens américains ont révélé lundi la première détection directe des ondes gravitationnelles primordiales, les toutes premières secousses du Big Bang qui ont marqué la naissance de l’Univers, une avancée majeure en physique.

L’existence de ces ondulations de l’espace-temps, premier écho du Big Bang, prévues dans la théorie de la relativité d’Albert Einstein, témoignent de l’expansion extrêmement rapide de l’univers dans la première fraction de seconde de son existence, une phase appelée l’inflation cosmique.

«La détection de ce signal est l’un des objectifs les plus importants en cosmologie aujourd’hui et résulte d’un énorme travail mené par un grand nombre de chercheurs», a souligné John Kovac, professeur d’astronomie et de physique au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), responsable de l’équipe de recherche BICEP2 qui a fait cette découverte.

«C’était comme chercher une aiguille dans une botte de foin mais à la place nous avons découvert un pied-de-biche», a dit le physicien Clem Pryke de l’université du Minnesota, co-leader de l’équipe.

Pour le physicien théoricien Avi Loeb, de l’Université de Harvard, cette avancée «apporte un nouvel éclairage sur certaines des questions les plus fondamentales à savoir pourquoi nous existons et comment a commencé l’univers».

«Non seulement ces résultats sont la preuve irréfutable de l’inflation cosmique mais ils nous informent aussi du moment de cette expansion rapide de l’univers et de la puissance de ce phénomène», explique-t-il.

Cette percée en cosmologie a résulté d’observations, avec le télescope BICEP2 situé dans l’Antarctique, du fond diffus cosmologique, un faible rayonnement laissé par le Big Bang.

De minuscules fluctuations fournissent des indices de l’univers dans sa toute première enfance. Ainsi de petites différences de températures à travers le ciel révèlent où le cosmos était plus dense et où se sont formées des galaxies et des amas galactiques, expliquent ces scientifiques.

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Une galaxie doyenne de l’univers identifiée


 

Ce n’est pas jeune comme galaxie, mais ce qui est étonnant, c’est que c’est Hubble qui l’a détecté. C’est quand même étonnant et difficile à concevoir quand on y pense. Une étoile, une galaxie peut être tellement loin mais que cela peut prendre des milliards d’années pour être vu de notre position
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Une galaxie doyenne de l’univers identifiée

 

Vue d’artiste de z8_GND_5296 (Crédits photo : V. Tilvi, S.L. Finkelstein, C. Papovich, NAZA, ESA, A. Aloisi, The Hubble heritage, HST, STSd, and AURA)

Parmi les nombreuses candidates détectées par Hubble, une seule a été confirmée par spectroscopie. Elle aurait 13 milliards d’années. Cela veut dire qu’elle était déjà là 700 millions d’années seulement après le Big-Bang.

La plus vieille galaxie connue de l’Univers a au moins 13 milliards d’années. Pour dire les choses autrement, si l’histoire de l’Univers était représentée sur un mètre, elle se situerait au cinquième centimètre. La vénérable z8_GND_5296, c’est son petit nom, a décroché ce titre de doyenne après une étude menée par des astronomes américains sur plusieurs candidates détectées ces dernières années par le télescope spatial Hubble. Elle est la seule à avoir passé avec succès le «test spectroscopique» de la caméra infrarouge Mosfire du télescope Keck, à Hawaï. Une démarche qui a permis de valider son âge, expliquent Steven Finkelstein et ses collègues dans un article paru dans la revue Nature.

En quoi consistait ce test? Pour le comprendre, il est nécessaire de revenir un instant sur la notion d’âge en astronomie. Lorsqu’on évoque une galaxie «vieille de 13 milliards d’années», on ne parle pas d’une galaxie mourante ou toute ratatinée mais d’un amas d’étoiles dont la lumière a mis 13 milliards d’années à nous parvenir. Comme cet amas est extrêmement loin de nous, nous n’en connaissons que cet état jouvenceau, une photographie prise, en l’occurrence, 700 millions d’années seulement après le big bang. Si cette galaxie existe encore aujourd’hui, elle aurait «au moins 13 milliards d’années». En d’autres termes, les plus «vieux» objets astronomiques sont les plus lointains.

Beaucoup d’éléments plus lourds que l’hélium et l’hydrogène

Conséquence immédiate: déterminer l’âge astronomique d’une galaxie revient à estimer sa distance. Or, plus une galaxie est loin, plus la lumière qui nous en parvient est décalée vers le rouge. Le «test spectroscopique» consiste à utiliser une lumière particulière bien identifiée émise par une galaxie, le rayonnement de l’hydrogène par exemple, et à mesurer son décalage vers le rouge. Sur les 43 galaxies étudiées par les chercheurs, seule z8_GND_5296 émettait ce type de lumière.

«Cela ne veut pas dire que les autres candidates ne sont pas des galaxies aussi lointaines, mais elles sont probablement trop poussiéreuses pour que ce rayonnement ait réussi à s’échapper», explique Pierre-Alain Duc, astrophysicien au CEA.

Cette grande quantité de poussières laisse suggérer que les éléments plus lourds que l’hélium et l’hydrogène étaient beaucoup plus communs qu’on ne l’imaginait dans l’Univers primitif. La doyenne elle-même semble plongée dans un nuage similaire de matière.

«  Nous arrivons aux limites des instruments actuels » François Hammer, astronome à l’Observatoire de Paris

D’autre part, notre plus lointaine ancêtre cosmique se distingue aussi par sa grande activité.

«Elle forme cent fois plus d’étoiles que notre Voie lactée, souligne le chercheur. C’est la première fois qu’une galaxie aussi lointaine présente un tel taux de formation stellaire.»

Or, les modèles cosmologiques actuels peinent à expliquer la présence de tant d’éléments lourds et d’une si grande activité des galaxies.

Néanmoins, la révision des modèles ne se fera pas tout de suite. Il faudra que ces résultats soient confirmés par de nouvelles mesures et des observations similaires sur d’autres galaxies très lointaines. Mais la course à ces galaxies anciennes devient de plus en plus compliquée.

«Nous arrivons aux limites des instruments actuels», souligne François Hammer, astronome à l’Observatoire de Paris.

De nouveaux instruments, notamment le futur télescope spatial James Webb ou l’E-ELT (European Extremely Large Telescope), devraient permettre de poursuivre ces travaux d’archéologie spatiale.

À ce jour, un seul objet astronomique plus lointain que cette galaxie a été identifié: une étoile surprise en pleine explosion. Le flash associé a été émis seulement 625 millions d’années après la naissance de l’Univers. Cette étoile faisait probablement partie d’une galaxie, mais celle-ci n’a jamais pu être observée. Et n’a donc pas (encore) été en mesure de livrer ses secrets.

http://www.lefigaro.fr/