7 avril 2022 – Des astronomes ont découvert la galaxie la plus lointaine jamais observée. Elle est apparue à peine 330 millions d’années après le Big-Bang. L’étude a été publiée le 1er avril 2022 sur arXiv de l’Université de Cornell.
Après la découverte de l’étoile la plus lointaine par le télescope Hubble, voici que la combinaison de quatre télescopes déniche cette mystérieuse galaxie. Le télescope Subaru, le télescope VISTA, le télescope infrarouge britannique et le télescope spatial Spitzer ont scruté le ciel pendant plus de 1 200 heures à la recherche d’une lumière de l’Univers primitif.
Et enfin, entre les méandres de l’espace-temps, ils ont remarqué cette faible lumière qui a dû parcourir 13,5 milliards d’années-lumière pour arriver jusqu’à nous.
NATURE DE LA GALAXIE
Les astronomes l’ont appelée HD1. Ils ne sont pas tout à fait sûrs de sa nature. En effet, ce n’est pas une chose aisée que d’observer un objet qui se trouve aussi loin.
« Répondre à des questions sur la nature d’une source si éloignée peut être difficile » explique l’astrophysicien Fabio Pacucci du Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics. « C’est comme deviner la nationalité d’un navire à partir du drapeau qu’il arbore, tout en étant au loin à terre, avec le navire au milieu d’un coup de vent et d’un épais brouillard. On peut peut-être voir certaines couleurs et formes du drapeau, mais pas dans leur intégralité ».
Les scientifiques hésitent entre une galaxie à éclatement d’étoiles ou d’un quasar, avec un trou noir supermassif et actif au milieu.
La galaxie HD1, avec une lumière rouge extrêmement brillante / © Harikane et al.
UNE GALAXIE BIEN MYSTÉRIEUSE
Comme vous pouvez le voir sur la photo ci-dessus, HD1 est rouge. La couleur des objets spatiaux tire vers le rouge sur le spectre électromagnétique lorsque la source lumière s’éloigne de nous.
Du fait que l’Univers est en perpétuelle expansion, la distance entre les objets grandies. Et alors leur couleur se décale sur le rouge, permettant aux astronomes de déterminer la distance parcourue par la lumière.
Mais malgré le fait que HD1 se trouve loin de nous, la lumière de la galaxie est extrêmement brillante dans les longueurs d’ondes ultraviolettes. Cela suggère qu’un processus très énergétique était à l’œuvre à ce moment là. Si cela provient de la formation d’étoiles, cela voudrait dire qu’au moins une centaine se formait par an, selon les calculs des astronomes.
UNE FORMATION IMPORTANTE D’ÉTOILES
Cela pourrait être possible si les étoiles de l’Univers primitif sont différentes de celles actuelles.
« La toute première population d’étoiles qui s’est formée dans l’Univers était plus massive, plus lumineuse et plus chaude que les étoiles modernes » précise Pacucci.
« Si nous supposons que les étoiles produites dans HD1 sont ces premières étoiles, ou étoiles de la population III, alors ses propriétés pourraient être expliquées plus facilement. En fait, les étoiles de la population III sont capables de produire plus de lumière UV que les étoiles normales, ce qui pourrait clarifier l’extrême luminosité ultraviolette de HD1 ».
UN TROU NOIR SUPERMASSIF ?
Les astronomes hésitent également avec le fait que la galaxie puisse être un quasar. Ces sources radio quasi-stellaires sont le résultat incroyablement brillant d’un noyau galactique actif. C’est-à-dire un trou noir supermassif qui dévorerait la matière si rapidement que la chaleur génèrerait des flamboiements de lumière à travers l’Univers.
Et pour produire une telle lumière, les scientifiques ont calculé que ce monstre cosmique devrait avoir une masse d’au moins 100 millions de fois celle du Soleil. En somme, un ogre.
Mais là encore, cette hypothèse vient remettre en question les modèles établies sur l’Univers primitif.
« Se formant quelques centaines de millions d’années après le Big-Bang, un trou noir dans HD1 a dû se développer à partir d’une graine massive à un rythme sans précédent » réalise l’astrophysicien Avi Loeb du Harvard and Smithsonian Center for Astrophysics. « Encore une fois, la nature semble être plus imaginative que nous le sommes ».
Noémie Perrin (rédaction btlv.fr Source Université de Cornell)
