En faite, la plus brillante des premières galaxie ne l’était pas
Des chercheurs révèlent qu’une galaxie lointaine, que l’on croyait être la plus brillante jamais trouvée dans l’univers à ses débuts, a été reconnue comme étant une “imposture”. Cette découverte implique que les jeunes galaxies ultras brillantes peuvent être moins courantes qu’on ne l’estimait auparavant, ce qui remet en question les théories décrivant le développement de l’univers au cours du premier milliard d’années suivant le Big Bang.
La recherche fait partie d’un projet en cours appelé le relevé BoRG (Brightest of Reionising Galaxies), dirigé par Michele Trenti de l’université de Melbourne (Australie), qui cherche à identifier les premières galaxies brillantes. Pour ce faire, le projet utilise une caméra secondaire sur le télescope spatial Hubble, connue sous le nom de Wide Field Camera 3. La caméra est réglée pour observer un coin aléatoire du ciel pendant plusieurs heures à la fois. Jusqu’à présent, l’exercice a été répété plus de 100 fois, ce qui a permis de constituer un ensemble de données détaillées et de maximiser les chances de voir l’un des rares clusters ultra-lumineux.
En 2016, l’équipe a identifié deux galaxies, baptisées BoRG 0116+1425 747 et BoRG 0116+1425 630, comme datant d’il y a environ 13 milliards d’années, quand l’univers avait environ 5% de son âge actuel.
L’un des principaux déterminants de l’identification fut la couleur des deux galaxies, qui est régie par un phénomène connu sous le nom de décalage vers le rouge. Essentiellement, cela décrit le changement de couleur observé à partir d’un point donné lorsqu’un objet astronomique s’éloigne. Plus on s’éloigne de quelque chose, plus la lumière observée devient rouge. Le décalage vers le rouge observé pour BoRG 0116+1425 747 et BoRG 0116+1425 630 indiquait qu’elles étaient toutes deux très éloignées et que, par conséquent, les images capturées étaient de la lumière qu’elles avaient émise il y a très longtemps, d’où la datation provisoire de 13 milliards d’années. En effet, BoRG 0116+1425 630 a été estimée être la plus ancienne galaxie jeune et brillante jamais détectée.
Pour tester les résultats, Trenti, l’astrophysicien Rachael Livermore et ses collègues de l’équipe BoRG ont de nouveau utilisé Hubble pour revisiter les galaxies et prendre des mesures plus détaillées de leurs couleurs.
Image d’entête : Cette image obtenue par Hubble est située dans la constellation des Poissons et couvre une zone environ 170 fois plus petite que celle de la pleine lune. L’image composite couleur sur la gauche est prise dans la lumière proche infrarouge et montre l’emplacement des deux galaxies candidates, dont on pensait initialement qu’elles se trouvaient à une distance de plus de 13,2 milliards d’années-lumière de la Terre. Les images en gros plan à droite présentent un zoom sur les deux galaxies. Les images du haut utilisent les données de la découverte initiale, tandis que la ligne du bas montre les couleurs à l’aide d’observations supplémentaires, plus précises. (Trenti, Livermore et col./ Astrophysical Journal Letters)
Les résultats furent surprenants. BoRG 0116+1425 747 a été confirmé comme datant d’il y a 13 milliards d’années. En revanche, BoRG 0116+1425 630 s’est avérée beaucoup plus récente.
Selon M. Livermore :
Regarder très loin nous permet essentiellement de prendre des photos de jeunes galaxies, afin que nous puissions voir comment elles ont commencé et ensuite comprendre comment elles se sont développées dans les types de galaxies que nous voyons aujourd’hui.
Maintenant que nous avons une meilleure mesure des couleurs, il semble désormais que la galaxie la plus brillante est relativement proche, nous ne la voyons que 9 milliards d’années en arrière, alors qu’elle était auparavant estimée à 13 milliards.
Les résultats publiés dans Astrophysical Journal Letters : HST Follow-up Observations of Two Bright z ~ 8 Candidate Galaxies from the BoRG Pure-parallel Survey, disponible (PDF) sur le serveur de pré-publication ArXiv, et présentée sur le site de l’université de Melbourne : Ultra-bright early galaxies may be less common than we think.