Hubble à nouveau sur la piste des galaxies les plus lointaines. Par Laurent Sacco

Hubble à nouveau sur la piste des galaxies les plus lointaines

En attendant de disposer du télescope James Webb, les astronomes continuent leur plongée dans l’univers lointain avec les instruments du télescope Hubble. En mettant à profit l’effet de lentille gravitationnelle causé par l’amas de galaxies Abell 2744, ils viennent de débusquer l’une des galaxies les plus lointaines connues. Les images, obtenues dans le cadre d’un programme d’observation qui doit durer trois ans, nous la montrent alors que l’univers n’était âgé que de 650 millions d’années environ.

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L'amas de galaxies Abell 2744 se comporte comme une lentille gravitationnelle. Avec cet effet, on peut observer des objets parfois 100 fois moins lumineux que ne le permettrait un télescope. Dans le cas présent, il a permis de débusquer en haut à gauche une région où l'on a découvert une des plus lointaines galaxies connues. Elle a été baptisée Abell2744_Y1.

Le satellite Planck nous a permis de déterminer que l’âge de l’univers observable était d’environ 13,82 milliards d’années. L’analyse de ses mesures a fortement conforté le modèle de la matière noire froide. Cette matière noire, l’astrophysicien Fritz Zwicky a commencé à apporter des preuves de son existence en observant le comportement des galaxies dans des amas dès 1933. Peu de temps après, Albert Einstein publiait une petite note sur le phénomène de lentille gravitationnelle, tout en faisant remarquer qu’il y avait peu de chances qu’on puisse un jour l’observer. Il avait tort, comme le prouve à nouveau l’étude de l’amas de galaxies Abell 2744.

Également connu sous le nom d’amas de Pandore, cet objet semble avoir résulté de la fusion de quatre amas galactiques plus petits, ce qui expliquerait plusieurs de ses propriétés inhabituelles. Riche en matière noire, Abell 2744 donne lieu à un effet de lentille gravitationnelle que les astronomes peuvent utiliser pour former des images de galaxies lointaines dans le visible et dans l’infrarouge proche, des fenêtres d’observation accessibles avec Hubble. Conjointement avec les instruments de Spitzer, les scientifiques viennent de s’en servir pour débusquer un objet baptisé Abell2744_Y1. C’est une galaxie si lointaine que la lumière a mis plus de 13 milliards d’années pour parvenir jusqu’à nous.



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Six amas galactiques pour sonder l'univers lointain

Selon les chercheurs à l’origine de cette découverte, qui forment une équipe internationale d’astronomes, Abell2744_Y1 est observée alors que l’univers n’était âgé que de 650 millions d’années environ. La jeune galaxie apparaît comme 30 fois plus petite que notre Voie lactée, mais est le siège d’une formation d’étoile avec un taux dix fois supérieur. Ce qui n’est en rien exceptionnel si l’on pense aux galaxies submillimétriques (SMG) à sursaut de formation d'étoiles, où ce taux était des milliers de fois plus importants.

Abell2744_Y1 est l’une des plus lointaines galaxies actuellement connues. Mais ce qui fait l’importance de sa détection, c’est qu’elle intervient au début d’un programme de recherche concernant six « champs frontières ». Il s’agit de zones du ciel profond susceptibles de livrer des informations nouvelles sur des galaxies lointaines via l’effet de lentille gravitationnelle produit par six amas de galaxies. La campagne d’observation a en effet commencé en novembre 2013, et elle devrait durer trois ans. Les chercheurs pensent pouvoir détecter des objets 30 fois moins brillants que ceux déjà étudiés avec le champ ultraprofond de Hubble, ou HUDF (de l'anglais Hubble Ultra Deep Field).

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