Comment le télescope spatial romain de la NASA illuminera l’aube cosmique

MADRID, 26 juillet (EUROPA PRESS) –

Le prochain télescope spatial Nancy Grace Roman de la NASA étudiera la transition de l’univers vers le paysage stellaire brillant actuel, un C’était ce qu’on appelait l’aube cosmique. Aujourd’hui, les grandes étendues d’espace sont parfaitement claires, mais cela n’a pas toujours été le cas. À ses débuts, l’univers était rempli d’un « brouillard » qui le rendait opaque et cachait les premières étoiles et galaxies.

“Quelque chose de très fondamental dans la nature de l’Univers a changé au cours de cette période.“, a déclaré Michelle Thaller, astrophysicienne au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, États-Unis.”Grâce à la grande et nette image infrarouge de Roman, nous pourrons enfin comprendre ce qui s’est passé lors d’un tournant cosmique critique.a-t-il souligné.

Selon la NASA, peu de temps après sa naissance, le cosmos était une mer bouillonnante de particules et de radiations. Alors que l’univers s’étendait et se refroidissait, les protons chargés positivement étaient capables de capturer des électrons chargés négativement pour former des atomes neutres, principalement de l’hydrogène, plus un peu d’hélium.

Probablement, ajoute-t-il, l’hydrogène gazeux et l’hélium ont pris du temps “beaucoup de temps” en fusionnant pour former des étoiles, qui gravitaient ensuite ensemble pour former les premières galaxies. Mais même lorsque les étoiles commençaient à briller, leur lumière ne pouvait pas voyager très loin avant d’impacter et d’être absorbée par des atomes neutres. Cette période, connue sous le nom d’âge cosmique sombre, Cela a duré environ 380 000 à 200 millions d’années après le Big Bang.

Le « brouillard » s’est ensuite lentement dissipé à mesure que de plus en plus d’atomes neutres se sont désintégrés au cours des centaines de millions d’années suivantes, une période appelée l’aube cosmique.

“Nous sommes très curieux de savoir comment le processus s’est déroulé“, a déclaré Aaron Yung, chercheur Giacconi au Space Telescope Science Institute de Baltimore, qui aide à planifier les premières observations de l’univers par Roman. “La vision large et nette de l’espace profond de Roman nous aidera à peser différentes explications.” , a-t-il ajouté.

PRINCIPAUX SUSPECTS

La NASA pense qu’il est possible que les premières galaxies soient en grande partie responsables de la lumière énergétique qui a brisé les atomes neutres. Les premiers trous noirs pourraient également avoir joué un rôle. Roman fouillera partout pour examiner les éventuels « coupables ».

“Roman sera un excellent instrument pour trouver les éléments constitutifs des structures cosmiques, telles que les amas de galaxies qui se formeront plus tard.“, a déclaré Takahiro Morishita, chercheur adjoint au Caltech/IPAC à Pasadena, en Californie, qui a étudié l’aube cosmique. ” Cela permettra d’identifier rapidement les régions les plus denses, où davantage de « brouillard » se dissipe, faisant de Roman une mission clé pour enquêter sur l’aube cosmique. l’évolution précoce des galaxies et l’aube cosmique”, a-t-il déclaré.

Les premières étoiles étaient probablement très différentes des étoiles modernes. Lorsque la gravité a commencé à attirer la matière, l’univers était très dense. Les étoiles sont peut-être devenues des centaines, voire des milliers de fois plus massives que le Soleil et ont émis beaucoup de rayonnements de haute énergie. La gravité a rassemblé de jeunes étoiles pour former des galaxies, et leur explosion cumulative peut avoir retiré les électrons des protons dans les bulles de l’espace qui les entourent.

“On pourrait dire que c’était la célébration du début de l’univers“, a déclaré Thaller, qui a assuré : “Nous n’avons jamais vu naître les premières étoiles et galaxies, mais cela a dû être spectaculaire !”

Mais ces stars poids lourds n’ont pas duré longtemps. Les scientifiques pensent qu’ils se sont effondrés rapidement, laissant derrière eux des trous noirs, des objets d’une gravité si extrême que même la lumière ne peut échapper à leurs griffes. Puisque le jeune univers était également plus petit parce qu’il ne s’était pas étendu depuis longtemps, des hordes de ces trous noirs auraient pu fusionner pour en former de plus grandsjusqu’à des millions, voire des milliards de fois la masse du Soleil, explique la NASA.

Les trous noirs supermassifs ont peut-être contribué à dissiper le « brouillard » d’hydrogène qui imprégnait l’univers primitif. Les matériaux chauds tourbillonnant autour des trous noirs dans les centres brillants des galaxies actives, appelés quasars, avant de tomber dedans peuvent générer des températures extrêmes et émettent d’énormes jets brillants de rayonnement intense. Les jets peuvent s’étendre sur des centaines de milliers d’années-lumière, arrachant les électrons de tout atome qui se met en travers de leur chemin.

Le télescope spatial James Webb de la NASA explore également l’aube cosmique, en utilisant sa vision plus étroite mais plus profonde pour étudier l’univers primitif. En combinant les observations de Webb avec celles de Roman, les scientifiques généreront une image beaucoup plus complète de cette époque..

Jusqu’à présent, Webb a découvert plus de quasars que prévu, compte tenu de leur rareté et du petit champ de vision de Webb. La vue élargie de Roman aidera les astronomes à comprendre ce qui se passe en voyant à quel point les quasars sont réellement communs, car il est susceptible d’en trouver des dizaines de milliers par rapport à la poignée que Webb peut trouver.