Les premières galaxies de l’Univers

Les premières galaxies de l’Univers
Source : CIRS, le 27/09/2006 à 10h24


Une recherche systématique portant sur les premières galaxies lumineuses à s’être formées dans l’Univers, a montré qu’il y a 13 milliards d’années, leur nombre a brusquement et très fortement augmenté. Ces observations appuient la théorie de la formation hiérarchique des galaxies, idée selon laquelle de grandes galaxies se sont formées à mesure que de petites galaxies entraient en collision et fusionnaient.

Les astronomes Rychard Bouwens et Garth Illingworth, de l’Université de Californie, Santa Cruz, ont utilisé le télescope spatial Hubble pour explorer la formation des galaxies durant les 900 millions d’années qui suivirent le Big bang. Ils ont recueilli les données infrarouges et optiques, les plus profondes jamais obtenues. "Il s’agit d’un stade très précoce de la formation des galaxies," indique Illingworth, professeur d’astronomie et d’astrophysique à l’UCSC.

Les chercheurs ont compté des centaines de galaxies lumineuses à une période d’environ 900 millions d’années après le Big bang. Mais lorsqu’ils regardèrent 200 millions d’années plus tôt, ils n’en trouvèrent que quelques unes. De grands changements étaient manifestement intervenus durant ces 200 millions d’années. Les grandes galaxies lumineuses n’étaient pas encore en place à 700 millions d’années du Big bang. "Elles étaient nombreuses 200 millions d’années plus tard," précisent les chercheurs. Ceci signifie qu’il a du y avoir un grand nombre de collisions et de fusions de plus petites durant cette période.

Les galaxies observées dans cette enquête sont beaucoup plus petites que la Voie Lactée ou d’autres galaxies géantes actuelles de l’Univers proche. Ces premières galaxies rayonnaient sous l’effet de la formation des étoiles, émettrices d’une lumière bleuâtre. Cette lumière se changeait en lumière rougeâtre au cours de ses 13 milliards d’années de voyage jusqu’aux détecteurs d’Hubble. Pour déterminer le moment auquel la lumière a été émise d’une source distante, les astronomes utilisent son redshift (ou décalage vers le rouge), une mesure de la façon dont l’expansion de l’Univers a étiré les longueurs d’onde de la lumière, à mesure qu’elles voyageaient sur de vastes distances.

"Il est étonnant de pouvoir regarder 13 milliards d’années en arrière : l’on observe des galaxies qui avaient déjà évolué à partir de plus petits précurseurs, mais ce ne fut que quelques centaines de millions d’années après la formation des premières étoiles," déclare Illingworth. Les recherches permettent d’apprécier la vitesse à laquelle l’Univers a évolué de petits groupements d’étoiles à de plus grands.

Les recherches sont publiées dans la revue Nature du 14 septembre 2006.

Hubble débusque les galaxies naines de l’univers jeune
Par Jean-Luc Goudet - Futura-Sciences, le 01/10/2006 à 10h38
in http://www.futura-sciences.com/news-hubble-debusque-galaxies-naines-univers-jeune_9691.php

Moins d’un milliard d’années après le Big Bang, des galaxies en pleine forme fabriquaient des étoiles à tour de bras et ont pu donner un coup de chauffe à l’univers tout entier. C’est ce que démontre la découverte de plus de 500 galaxies très anciennes repérées dans deux images du ciel profond produites par le télescope spatial Hubble.

Elles illuminaient le ciel il y a 13,7 milliards d’années, alors que l’univers avait à peine un milliard d’années. Petites, ce galaxies des premiers âges irradiaient une lumière bleue, générée par une intense production d’étoiles.

Ce véritable nid de galaxies fossiles a été déniché par une équipe internationale (Nasa et ESA) qui en a repérées plus de 500 dans deux images du ciel profond produites par Hubble en 2003 dans le cadre du programme GOODS (Great Observatories Origins Deep Survey) et en 2004 pour le HUDF (Hubble Ultra Deep Field). La zone observée pointe la constellation du Fourneau, dans le ciel de l’hémisphère sud. En 2002, après l’installation sur Hubble de l’instrument ACS (Advanced Camera for Surveys) qui a fourni ces images, les astronomes espéraient des années de travail et de découvertes. Ils n’ont pas été déçus.


Petites, vieilles de 13,7 milliards d’années, les galaxies découvertes dans les champs profonds photographiés par Hubble, fabriquaient beaucoup d’étoiles. Leur couleur, que nous voyons rouge à cause du redshift, était bleue. Crédit : NASA, ESA, R. Bouwens and G. Illingworth (University of California, USA)


Une nouvelle vision de l'univers jeune

Ce foisonnement de galaxies naines renforce l’idée que les grandes galaxies actuelles se sont formées par agrégation au fil des milliards d’années, ce que les astronomes appellent le modèle hiérarchique, et non par fractionnement de structures plus vastes.

Autre révélation : ces galaxies de l’univers jeune produisaient dix fois plus d’étoiles que celles d’aujourd’hui. On le voit à leur couleur bleue mise en évidence sur les images par une teinte… rouge. A cause de l’expansion de l’univers, en effet, la lumière nous provenant de ces galaxies du bout du monde, qui a voyagé plus de 13 milliards d’années, a été décalée vers les basses fréquences, c’est-à-dire vers le rouge (c’est le phénomène du redshift, ou décalage vers le rouge).

Les scientifiques en tirent une autre conclusion. Si tant de galaxies produisaient autant d’étoiles, alors, elles devaient aussi chauffer puissamment l’hydrogène qui, en ces temps reculés, emplissait l’espace entre les galaxies (à peu près vide aujourd’hui). Cette phase de réchauffe, seulement soupçonnée, n’aurait duré que quelques centaines de millions d’années, un instant à l‘échelle de l’histoire de l’univers.

Pour en savoir plus, les astronomes espèrent beaucoup qu’un nouvel instrument, le WFC3 (Wide Field Planetary Camera 3), puisse être installé sur Hubble au cours de la mission SM4 (Servicing Mission 4) de la navette spatiale, encore hypothétique. Avec sa sensibilité très large, cet instrument pourra déceler des galaxies encore plus lointaines, dont la lumière a été décalée jusque dans l’infrarouge.

Ulysse a écrit:Ouai mdr^^

Magnitude 17 ou 18 ? Une petite 15ène d'année de pose avec une bonne CCD sur ton 130 devrait faire l'affaire

Aknoth a écrit:Excellent, j'avais vu ça dans astro mag de ce mois-ci. C'est vrai que c'est étonnant de remonté si loin dans le passé. Je crois d'ailleurs (si ma mémoire est bonne) dans un article plus loin, qu'il parlait de l'âge de l'univers... Il se pourrait qu'il serait plus vieux que ce qu'on peut penser...