Dans une galaxie loin, très loin de chez vous...

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Simulation de la galaxie UDFy-38135539 dont la lumière émise 600 millions d’années après le Big Bang a été captée par le télescope VLT.<br />
Photo: Source European Southern Observatory / Agence France-Presse
Simulation de la galaxie UDFy-38135539 dont la lumière émise 600 millions d’années après le Big Bang a été captée par le télescope VLT.

Ils ont réussi à remonter encore un peu plus loin dans le temps. Grâce au Very Large Telescope situé dans le nord du Chili, des astronomes européens ont observé la lumière émise par une galaxie il y a plus de 13 milliards d'années, ce qui en fait la galaxie la plus éloignée et la plus ancienne jamais détectée dans l'Univers. Cet exploit d'«archéologie galactique» rapporté dans la dernière édition du journal Nature devrait nous aider à comprendre comment ont émergé les premières étoiles et les premières galaxies.

En analysant minutieusement la faible lueur de cette galaxie, dénommée UDFy-38135539, une équipe d'astronomes européens a découvert que cette lumière a été émise environ 600 millions d'années après le Big Bang, nous donnant ainsi un coup d'oeil de l'enfance de l'Univers. L'image captée par le Very Large Telescope (VLT) de l'European Southern Observatory (ESO) montre une galaxie âgée d'environ 100 millions d'années, dont la masse ne dépasse pas 10 % de celle de la Voie lactée.

La détection d'une galaxie aussi éloignée de la Terre représente un réel défi, d'abord en raison de la distance gigantesque — plus de 13 milliards d'années-lumière — qu'a dû parcourir cette lumière avant de nous parvenir, distance qui a atténué grandement sa taille et sa brillance. Deuxièmement, «la lumière que nous, Terrestres, nous percevons 13 milliards d'années plus tard se situe dans le domaine rouge et infra-ouge du spectre lumineux alors que la galaxie a pour sa part émis une lumière bleue et ultraviolette qui a été décalée par effet Doppler vers le rouge en raison de l'expansion de l'Univers. L'ampleur de ce décalage nous renseigne sur la distance parcourue par la lumière», explique le professeur Robert Lamontagne, de l'Université de Montréal. Heureusement, le VLT , qui figure parmi les plus grands télescopes du monde, était équipé d'un spectrographe sensible aux infrarouges. Mais pour compliquer encore davantage la tâche des astronomes, la lumière émise par la galaxie UDFy-3813553 a dû traverser un épais brouillard de gaz qui remplissait l'Univers et absorbait une grande part de la violente lumière ultraviolette des jeunes galaxies.

Lorsque l'Univers s'est refroidi à la suite du Big Bang survenu il y a 13,7 milliards d'années, les électrons et les protons se sont combinés pour former des molécules d'hydrogène. Ce gaz d'hydrogène neutre, froid et sombre est devenu le principal constituant de l'Univers durant cette époque surnommée l'«âge des ténèbres». Cette période obscure s'est terminée lorsque se sont formées les premières étoiles, dont le puissant rayonnement ultraviolet a graduellement démantelé les atomes d'hydrogène en électrons et protons, selon un processus connu sous le nom de «réionisation» qui a dissipé le brouillard et rendu l'Univers à nouveau transparent. Cette période des débuts de l'Univers aurait duré de 150 millions à 800 millions d'années après le Big Bang.

Or «c'est la première fois que nous sommes certains d'avoir vu l'une des galaxies qui ont débarrassé le très jeune Univers du brouillard qui le remplissait», a indiqué dans un communiqué publié par l'ESO une des auteurs de l'article relatant cette découverte, Nicole Nesvadba, de l'Institut d'astrophysique spatiale d'Orsay, en banlieue de Paris. «La galaxie UDFy-38135539 nous permet de jeter un coup d'oeil à cette ère de réionisation», a ajouté Matt Lehnert, de l'Observatoire de Paris, qui a dirigé l'équipe ayant effectué cette découverte.

Les astronomes précisent toutefois que la lueur de la galaxie UDFy-38135539 n'est pas apparue assez forte pour dissiper le brouillard d'hydrogène en entier. «Il devait y avoir d'autres galaxies, probablement des voisines moins massives et moins brillantes de UDFy-38135539, qui ont contribué à rendre l'espace autour des galaxies transparent. Sans cette aide additionnelle, la lumière de UDFy-38135539 aurait été piégée dans le brouillard environnant et nous n'aurions pas pu la détecter», a précisé Mark Swinbank, de l'Université Durham, coauteur de l'article.

Selon Robert Lamontagne, directeur général de l'observatoire du Mont-Mégantic, «l'intérêt de ces observations est qu'elles nous permettront de découvrir ce qui s'est réellement passé à la suite du Big Bang, au moment où les premières étoiles et galaxies se sont formées. Elles nous aideront à déterminer la distribution de la matière au moment où l'Univers était très jeune, et à comprendre comment s'est produite cette transition entre un univers très homogène, tel que généré par le modèle du Big Bang, et un univers grumeleux qui aurait conduit à l'émergence d'étoiles et de galaxies. Ces informations nous permettront de confirmer et d'infirmer certains modèles proposés pour expliquer l'évolution de l'Univers.»
1 commentaire
  • Sylvio Le Blanc - Abonné 21 octobre 2010 21 h 16

    «UDFy-38135539» ou «UDFy-3813553» ?

    J'ai bien hâte de serrer la main d'un UDFy-38135539ien ou d'un UDFy-38135539ois ou d'un UDFy-38135539ais.