Lorsque le professeur d’astronomie du Smith College James Lowenthal a retrouvé les images du télescope spatial Hubble cette année, sa réponse initiale était simple: « Wow! »
Ce qu’il regardait, ce sont les galaxies infrarouges les plus brillantes de l’univers: des vues rapprochées des collections d’étoiles rares et ultrabright du début de l’univers qui produisent furieusement encore plus d’étoiles. Ces points de vue, a déclaré Lowenthal à son bureau mardi, pourraient parfois aider à répondre à une question fondamentale sur l’histoire du cosmos: «comment les galaxies se sont-elles formées et évoluées?
Les images que Lowenthal observait utilisaient un effet bien connu appelé «lentille gravitationnelle». Essentiellement, la lumière de ces 22 galaxies éloignées traverse le champ gravitationnel d’un objet plus étroit, qui agit comme une sorte de loupe cosmique pour les chercheurs sur Terre.
Cette «lentille» naturelle de premier plan permet aux astronomes de voir autrement des images impossibles à voir de l’univers lointain. La lumière qui parcourt ces galaxies prend des milliards d’années pour atteindre la Terre, de sorte que les chercheurs étudient littéralement le passé dans les galaxies depuis il y a 12 milliards d’années – environ 90 pour cent du retour vers le Big Bang, selon Lowenthal.
Lowenthal a présenté ces images lors de la réunion de la American Astronomical Society à Austin, au Texas, le mois dernier.
« La réaction a été dans notre communauté scientifique, » C’est tellement cool « , a déclaré Lowenthal sur la réponse de ses collègues.
Mais avant que Lowenthal ne puisse prendre ce coup d’oeil dans le passé avec ses collègues chercheurs – dont Min Yun, Kevin Harrington, Patrick Kamieneski et Daniel Wang de l’Université du Massachusetts Amherst -, ils devaient rédiger une proposition scientifiquement rigoureuse pour leur recherche – après le temps sur le télescope Hubble.
« Nous les avons convaincus que ce serait vraiment cool », a déclaré Lowenthal sur la proposition. « Et wow! C’était vraiment cool. »
Lowenthal a déclaré que Yun et d’autres ont habilement découvert les galaxies en utilisant des données accessibles au public à partir de plusieurs télescopes et ont utilisé le grand télescope millimétrique – un projet commun entre UMass et l’Institut national d’astrophysique, optique et électronique du Mexique – pour confirmer leurs distances par rapport à la Terre.
C’est grâce à ce travail que l’on a rétréci une liste de galaxies lointaines que l’équipe savait où regarder lorsqu’on a eu du temps sur le télescope Hubble.
Les galaxies lointaines dans les images de Hubble produisent 5 000 à 10 000 fois plus d’étoiles que la Voie lactée, mais utilisent la même quantité de gaz dans la voie lactée. Ce fait laisse les astronomes se débarrasser de ce qui apporte exactement cette naissance à l’étoile.
Les explications possibles pour la création rapide d’étoiles pourraient être la collision de galaxies massives, une avalanche de gaz ou quelque chose de complètement différent. Il s’agit de la nature même de la formation et de l’évolution des galaxies.
Ce sont des questions persistantes que Lowenthal espère répondre, mais d’abord les images du télescope Hubble doivent être décodées.
Découper les images
Alors que la lentille gravitationnelle rend ces galaxies lointaines plus visibles en détail, elles bientnent aussi leur lumière, laissant des images déformées avec des stries, des cercles et des arcs qui peuvent laisser les chercheurs peu éclairés sur ce qu’ils regardent exactement. La tâche est maintenant de déchiffrer ces images.
Pour expliquer le gauchissement des images, Lowenthal a utilisé l’analogie de regarder la lumière des bougies dans un verre à vin. La lumière apparaîtra dans des endroits différents, voire s’étirer sur le fond du verre en cercle, selon la façon dont le verre est maintenu.
Parce que les images qu’ils ont reçues sont déformées, les chercheurs doivent maintenant travailler en arrière pour reconstruire ce que ces galaxies ressemblaient avant de passer à travers la lentille. En connaissant la distance de ces galaxies, Lowenthal et d’autres doivent trouver d’autres variables comme la traction gravitationnelle de l’objectif pour modéliser ce que ressemblait l’image originale ou même comprendre ce que sont les arrière-plans et les premier plan.
« De Hubble, nous avons obtenu uniquement des images monochromatiques, noir et blanc. C’est seulement une longueur d’onde « , a déclaré Lowenthal, notant qu’il espère obtenir des images de Hubble à l’avenir qui afficheront des couleurs comme le rouge et le bleu. « Si nous avions cette information, cela nous aiderait énormément à nous séparer du premier plan de l’arrière-plan, car le premier plan et le fond sont presque toujours des couleurs différentes ».
Lowenthal et ses collègues n’ont pas obtenu l’approbation d’utiliser le télescope Hubble lors du dernier cycle de propositions, mais il a déclaré qu’il espère qu’ils auront bientôt un nouvel accès et qu’ils souhaitent mieux comprendre la nature de ces premières galaxies.
La Source: http://bit.ly/2tFydZa
