Chacun des points sur cette nouvelle image représente une galaxie lointaine. Le nouveau cliché, sur lequel apparaissent des galaxies avec une faible luminosité, permet d'étudier l'histoire de la formation des étoiles dans l'univers.

Une nouvelle image du ciel, qui contient des milliers de galaxies, pourrait être bien utile pour étudier l’histoire de la formation des étoiles dans l’univers. Le cliché a été présenté par l’Observatoire national de la radioastronomie (NRAO, un centre de recherche américain) le 17 décembre 2019. Une étude, publiée le 12 décembre sur la plateforme arXiv.org, détaille les conditions dans lesquelles cette image a été obtenue.

Chacun des points représentés sur l’image est une galaxie lointaine. Les galaxies les plus lumineuses possèdent un trou noir supermassif en leur centre. « Mais ce qui rend cette image spéciale, ce sont les nombreux points à la luminosité faible qui remplissent le ciel. Ce sont des galaxies lointaines, comme la nôtre, qui n’ont jamais été observées en ondes radio », résume le NRAO. L’image couvre une superficie comparable à 5 fois la Lune.

L’image obtenue et le radiotélescope MeerKAT. // Source : SARAO ; NRAO/AUI/NSF (photo recadrée)

Observer ces galaxies, un challenge pour les astronomes

Réussir à imager ces galaxies à la luminosité faible était un challenge pour les scientifiques. Les galaxies actives sont des sources lumineuses qu’il est plus facile d’observer que les galaxies qui sont en train de former des étoiles. « Les relevés radio actuels ne sont pas assez sensibles pour détecter les galaxies les plus faibles responsables de la majeure partie de la formation des étoiles autour du ‘midi cosmique’ [ndlr : cosmic noon dans le texte, une époque de transformations importantes pour les galaxies] », écrivent les chercheurs.

Afin d’étudier la formation des étoiles dans l’univers, les scientifiques regardent dans le passé. Une majeure partie des étoiles sont nées lors de cette époque du « midi cosmique », il y a entre 8 et 11 milliards d’années. Jusqu’à présent, les signaux des galaxies lointaines semblables à la Voie lactée, celles qui sont à l’origine de nombreuses formations d’étoiles, restaient hors d’atteinte pour les radiotélescopes.

L’image des milliers de galaxies. // Source : SARAO ; NRAO/AUI/NSF (photo recadrée)

130 heures d’observation

C’est le radiotélescope MeerKAT, installé en Afrique du Sud et géré par le South African Astronomy Observatory (SARAO), qui a permis d’obtenir cette nouvelle image. La zone du ciel qui a été observée n’a pas été choisie au hasard : les scientifiques l’ont retenue car elle ne contient pas de sources qui enverraient des ondes radio trop puissantes. Le télescope a observé cette partie du ciel pendant 130 heures au total.

Grâce à ce cliché, les scientifiques estiment que le taux de formation des étoiles à l’époque du « midi cosmique » est encore plus important qu’on ne le prévoyait. De futures installations, comme la prochaine génération du Very Large Array (VLA), devraient fournir des données encore plus impressionnantes sur la formation d’étoiles dans l’univers.

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