Quant aux objets connus les plus éloignés de l’univers, nous les avons déjà abordés en détail dans l’article où nous discutons de la question de savoir si le télescope Webb a réfuté la théorie du Big Bang. Cependant, avant l’ère Webb, le télescope spatial Hubble était responsable de la découverte de nombreuses galaxies extrêmement lointaines. Depuis son lancement au début des années 1990, il a été intensivement engagé, entre autres, dans des observations cosmologiques, grâce auxquelles nous en avons appris beaucoup plus sur l’univers primitif.
Hubble et les galaxies extrêmement lointaines
Jusqu’à récemment, la plus ancienne galaxie connue était GN-z11, située dans la constellation de la Grande Ourse.
Source:
Le célèbre télescope spatial doté d’un miroir de 2,4 mètres de diamètre a découvert un certain nombre de galaxies très lointaines au début de leur développement. La galaxie la plus célèbre était probablement la galaxie GN-z11. Son redshift (extension de longueur d’onde côté récepteur) est respectivement de 11 et 10,957. Cela correspond à une distance de 13,38 milliards d’années-lumière. Jusqu’à la confirmation des premiers résultats du télescope Webb, cette galaxie située en direction de la constellation de la Grande Ourse était l’objet connu le plus éloigné de notre cosmos. Et même aujourd’hui, avec toutes les réalisations de Webb, le GN-z11 occupe la sixième place du classement de tous les temps.
L’amas de galaxies MACS1149.5+223.
Source:
Cependant, Hubble a également découvert d’autres galaxies tout aussi éloignées. L’un d’eux est MACS1149-JD1 avec un redshift de 9,109. Une fois converti, nous obtenons 13,26 milliards d’années-lumière, la galaxie étant située en direction de la constellation du Lion. Les astronomes ont découvert l’objet en 2012 et depuis lors, il a été étudié non seulement par le télescope Hubble, mais également par des observatoires au sol tels que le quatuor européen de télescopes VLT au Chili ou le système de radiotélescope ALMA également au Chili.
Compte tenu de la distance déjà mentionnée, nous voyons MACS1149-JD1 tel qu’il était environ 530 millions d’années seulement après le Big Bang, alors qu’il était encore très jeune. Mais comment pouvons-nous le brûler s’il s’agit d’un objet si éloigné ? Normalement, cela ne serait pas possible, heureusement nous sommes aidés par l’amas de galaxies massif MACS1149.5+223, qui se trouve à 5 milliards d’années-lumière et, de notre point de vue, presque exactement devant la galaxie la plus éloignée. Il fonctionne comme une lentille gravitationnelle qui courbe et amplifie principalement la lumière provenant d’un objet plus éloigné, afin que nous puissions voir des choses que nous ne pourrions jamais voir autrement. Dans le même temps, ce mécanisme nous permet également d’en apprendre beaucoup sur le groupe de lentilles intermédiaires.
Que savons-nous du MACS1149-JD1 ?
MACS1149-JD1 (objet rouge en détail) dans l’image Hubble et ALMA.
Source:
MACS1149-JD1 a été découvert par les astronomes en 2014 et ses paramètres ont finalement été confirmés quatre ans plus tard. C’est pour cette raison qu’ils disposaient déjà d’un certain temps pour une étude détaillée. Ils ont par exemple découvert que des étoiles naissaient dans cette galaxie au moins 250 millions d’années après la création de l’univers. D’autres recherches menées à l’aide de l’observatoire ALMA ont montré des signes très clairs de présence d’oxygène dans le spectre de la galaxie. Cet élément se forme dans les étoiles lors de réactions nucléaires dans le cosmos. Cela signifie qu’au moins une génération d’étoiles a dû se former, passer par la séquence principale, puis exploser pour libérer l’oxygène de la galaxie. Ce sont des résultats impressionnants en eux-mêmes.
Cependant, récemment, les scientifiques se sont à nouveau concentrés sur cette galaxie lointaine. L’observation leur a duré dix heures complètes, grâce auxquelles ils ont pu recueillir plus de détails. En général, ils sont capables de distinguer des structures d’environ 1 000 années-lumière dans ce cas. La galaxie elle-même ne mesure qu’environ 3 000 années-lumière, ce qui n’est pas surprenant. Des galaxies aussi jeunes n’ont pas eu suffisamment de temps pour atteindre une taille comparable à celle des galaxies de l’univers environnant. De plus, la masse du MACS1149-JD1 est relativement faible. 650 millions de masses solaires peuvent sembler beaucoup, mais cela ne représente qu’un millième de la masse de la Voie lactée.
La plus ancienne galaxie tournante
Vue d’artiste de ce à quoi pourrait ressembler la galaxie MACS1149-JD1 de près.
Source:
Cependant, les experts ont réussi à arriver à un résultat quelque peu surprenant, même pour une si petite galaxie. Il s’avère que MACS1149-JD1 se comporte déjà comme une galaxie assez évoluée. Il a été possible de trouver des signes de rotation relativement clairs. Si ce résultat est correct, il s’agit de l’objet le plus éloigné pour lequel une rotation a été observée. Comment les astronomes ont-ils fait ? Ils ont utilisé les mesures de plusieurs instruments dans lesquels ils ont observé la lumière de la galaxie entière. Et ils ont capturé des nuances assez subtiles. MACS1149-JD1 dans son ensemble s’éloigne de la Terre, mais il s’avère qu’une partie de la lumière capturée est émise par la matière se déplaçant vers nous, et une partie par la matière s’éloignant de nous.
Et encore une fois la galaxie MACS1149-JD1 dans un rendu d’artiste.
Source:
Cela est probablement dû à la rotation de l’objet. Un objet en rotation se déplace à moitié vers nous, à moitié loin de nous, créant un motif caractéristique dans sa lumière. Et les spécialistes l’ont effectivement vu. Cependant, ils devaient également prendre en compte l’énorme redshift de la galaxie, sinon le résultat n’aurait pas d’importance. La vitesse de rotation de la galaxie dépend de sa masse. Il n’est donc pas surprenant que MACS1149-JD1 tourne à seulement environ un quart de la vitesse de la Voie lactée, soit environ 50 kilomètres par seconde. De plus, il semble que la rotation de cette galaxie n’ait commencé que très récemment, peut-être même maintenant.
Les simulations numériques nous montrent que MACS1149-JD1 est en forme de disque, semblable aux galaxies spirales modernes. Après tout, cela correspond également aux modèles précédemment mis en œuvre basés sur d’autres méthodes. Cela montre donc clairement que même les galaxies les plus anciennes pourraient évoluer vers de telles formations. MACS1149-JD1 est donc non seulement la galaxie la plus éloignée dans laquelle on peut distinguer la rotation, mais aussi l’objet le plus éloigné dans lequel on peut observer la structure et tout mouvement (pas seulement de rotation).
Conclusion
Ce résultat est extrêmement remarquable, non seulement parce que les astronomes sont très intéressés par l’origine de la rotation des galaxies dans l’univers primitif, mais aussi parce que cette découverte nous donne l’opportunité d’étudier plus en profondeur l’origine de galaxies plus grandes comme la Voie lactée. Afin d’obtenir des données encore meilleures, MACS1149-JD1 sera observé par le télescope Webb dans un avenir proche, nous espérons donc pouvoir nous attendre à des résultats plus intéressants. Quoi qu’il en soit, il est encourageant de constater que MACS1149-JD1 se comporte conformément à nos hypothèses, ce qui indique que nous sommes sur la bonne voie dans la compréhension du fonctionnement de l’univers primitif.
Ressources utilisées et recommandées
Ressources d’images
Contacter l’auteur : signaler des erreurs, des inexactitudes, des commentaires
2024-02-24 02:11:52
1708826650
#Hubble #ancienne #galaxie #rotation #Kosmonautix.cz