Formation des premières galaxies plus tôt que prévu ?

Effet de lentille créér par l'amas de galaxies Abell 383 offrant un niveau de détails élevé dans l'étude d'une galaxie située à plus de 12,6 milliards d'années-lumière (cliquez pour agrandir)

Les galaxies pourraient s’être former beaucoup plus tôt qu’on ne le pensait dans l’Histoire de l’Univers, suggère une nouvelle étude menée par une équipe de chercheurs internationaux.

A partir d’images obtenues avec les télescopes spatiaux Hubble et Spitzer puis complétée par des observations du télescope Keck, une équipe de chercheurs emmenée par les français Johan Richard et Jean-Paul Kneib, s’est concentrée sur une galaxie cachée aux confins de l’Univers, à environ 12,8 milliards d’années-lumière de nous !
Le décalage vers le rouge (redshift = 6,027) indique que nous la voyons telle qu’elle était, quand l’Univers n’était âgé que de 950 millions d’années ! En outre, l’étude de sa population d’étoiles révèle que certaines d’entre elles sont déjà très âgées : 750 millions d’années ! Des chiffres qui ne sont pas sans bousculer les idées reçues sur l’histoire énigmatique et constellée de zones d’ombre de la formation des galaxies, et tout particulièrement, des premières galaxies … !
Cette observation nous emmène 200 millions d’années seulement après le « big bang ». Ainsi des regroupements d’étoiles – ou galaxie (toutefois une galaxie n’est pas seulement un attroupement d’étoiles …) – étaient-ils déjà en marche. Voilà qui invite les astrophysiciens à revoir les scénarios de la formation des galaxies primitives.
Rappelons aussi qu’en ce temps-là, l’abondance de l’hydrogène neutre baignait intégralement l’Univers primitif et entravait la progression du rayonnement ultraviolet. Cette période fut suivie par ce qui est appelée « ére de re-ionisation » qui dissipa, pou ainsi dire, l’ensemble de ce brouillard achevant ainsi un âge sombre ou « dark age« . L’étude de ce « cas » galactique exceptionnel offre une possibilité de mieux comprendre cette période … encore sombre !

Illustration de l'effet de lentille gravitationnelle

La réussite de cette entreprise est en grande partie lié à l’effet de lentille gravitationnel produit par l’amas de galaxies Abell 383. Ce groupe massif de plusieurs dizaines de galaxies déforme l’espace-temps, créant un effet loupe ou lentille (prédit par la relativité générale), très apprécié des astrophysiciens. Une galaxie aussi lointaine apparait habituellement très faible. Dans le cas présent, les astronomes ont pu la distinguer avec une acuité, une résolution 11 fois supérieure ! C’est pour eux une magnifique opportunité d’amplifier le « signal » émis par des galaxies placées aux antipodes de l’amas galactiques (voir le schéma ci-contre) !

En vidéo, zoom sur l’amas galactique Abell 383 et la lointaine galaxie qui se cache derrière.

Source : Hubble.

Crédit photos : NASA, ESA, J. Richard (CRAL) and J.-P. Kneib (LAM).