Cartographier la lente agonie de l'Univers

Publié par Isabelle le 31/08/2015 à 12:00
Source et illustration: ESO
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Les premières données du sondage GAMA diffusées lors de l'Assemblée Générale de l'IAU


Images de galaxies issues du sondage GAMA.
Cette image composite révèle l'apparence, à différentes longueurs d'onde, d'une galaxie typique du sondage GAMA. Ce vaste projet a mesuré l'énergie produite par plus de 200 000 galaxies. Le résultat obtenu offre l'estimation la plus précise à ce jour de l'énergie produite au sein de l'Univers proche. Il confirme que la quantité d'énergie produite à l'heure actuelle dans une portion de l'Univers représente la moitié environ de ce qu'elle était voici deux milliards d'années, et révèle que cette chute de production affecte l'ensemble des longueurs d'onde comprises entre l'ultraviolet et l'infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde...) lointain.
Crédit: ICRAR/GAMA and ESO
Une équipe internationale d'astronomes qui étudiait un échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou...) constitué de plus de 200 000 galaxies a mesuré, avec une précision inédite, l'énergie produite au sein d'une vaste région de l'espace. Ce résultat constitue l'estimation la plus précise à ce jour de la production d'énergie au sein de l'Univers proche. Il confirme que la quantité d'énergie produite à l'heure actuelle dans une portion de l'Univers représente la moitié environ de ce qu'elle était voici deux milliards d'années, et révèle que cette chute de production affecte l'ensemble des longueurs d'onde comprises entre l'ultraviolet et l'infrarouge lointain. L'Univers agonise, lentement.

L'étude implique nombre de télescopes parmi les plus puissants au monde, tels les télescopes de sondage VISTA et VST de l'ESO, installés à l'Observatoire Paranal au Chili. Deux télescopes spatiaux de la NASA (GALEX et WISE), et un télescope spatial de l'Agence Spatiale Européenne (L’Agence spatiale européenne (ASE) (en anglais European Space Agency : ESA) est...) (Herschel), se sont également joints à cette étude [1].

Ce travail de recherche s'inscrit dans le cadre du projet Galaxies et Assemblage des Masses (GAMA), le sondage multi-longueurs d'ondes le plus étendu jamais réalisé.

“Nous avons utilisé autant de télescopes terrestres et spatiaux que possible pour mesurer, sur une bande spectrale aussi étendue que possible, l'énergie libérée par un échantillon de 200 000 galaxies” révèle Simon Driver (ICRAR, Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) d'Autralie Occidentale), leader du consortium GAMA.

Les données du sondage, aujourd'hui mises à disposition des astronomes du monde entier, incluent les mesures de l'énergie libérée par chaque galaxie à 21 longueurs d'onde différentes, depuis l'ultraviolet jusqu'à l'infrarouge lointain. Ce jeu de données permettra aux scientifiques de mieux comprendre le mode de formation ainsi que les processus d'évolution des différents types de galaxies.

Le Big Bang s'accompagna de la création de toute l'énergie de l'Univers, dont la matière renferme une fraction sous forme de masse. Toutefois, en brillant, les étoiles reconvertissent une partie de leur masse en énergie, comme l'indique la célèbre équation d'Einstein E = mc² [2]. Le projet GAMA a permis de cartographier et de modéliser la quantité totale d'énergie produite au sein d'un volume étendu de l'espace, à notre époque ainsi qu'à diverses époques passées.

“La plupart de l'énergie qui emplit l'Univers résulte du Big Bang. Mais de l'énergie supplémentaire est constamment libérée par les étoiles, lors de la fusion d'éléments tels l'hydrogène et l'hélium”, ajoute Simon Driver. “Une fraction de cette énergie est absorbée par la poussière lors de sa traversée de la galaxie hôte. L'autre partie s'échappe dans l'espace intergalactique et voyage jusqu'à ce qu'elle rencontre un objet telle qu'une étoile, une planète – plus rarement, le miroir d'un télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant...).”

L'étiolement progressif de l'Univers est connu depuis la fin des années 1990. Mais ce travail montre que ce processus s'opère dans l'ensemble des longueurs d'onde comprises entre l'ultraviolet et l'infrarouge lointain, et offre l'estimation la plus complète à ce jour de la quantité d'énergie produite dans l'Univers proche.

“Dès à présent, l'Univers décline, glissant doucement vers la vieillesse. En d'autres termes, il s'est étendu sur un canapé, a revêtu une couverture, et s'apprête à sommeiller pour le reste de l'éternité”, conclut Simon Driver.

L'équipe de chercheurs espère pouvoir étendre ce travail et cartographier l'énergie produite par l'Univers durant toute son histoire. Et ce, au moyen d'instruments de nouvelle génération tel le Réseau Kilomètre Carré, soit le plus grand radiotélescope du monde qui devrait être construit en Australie et en Afrique du Sud au cours de la prochaine décennie (Une décennie est égale à dix ans. Le terme dérive des mots latins de decem « dix »...).

Pour plus d'information voir:
http://www.eso.org/public/france/videos/eso1533a/
http://www.eso.org/public/france/videos/eso1533b/

Notes
[1] Les télescopes et les bases de données d'observations utilisées, dans l'ordre des longueurs d'onde croissantes, sont: GALEX, SDSS, VST (KiDS survey), AAT, VISTA (VIKING survey) / UKIRT, WISE, Herschel (PACS/SPIRE).

[2] La majeure partie de l'énergie contenue au sein de l'Univers provient des phénomènes de fusion nucléaire qui se produisent à l'intérieur des étoiles, et qui ont pour effet de lentement convertir leur masse en énergie. Les disques très chauds qui entourent les trous noirs situés aux centres des galaxies constituent une autre source importante d'énergie – dans les quasars et autres noyaux actifs de galaxies, l'énergie gravitationnelle se change en rayonnement électromagnétique (Un rayonnement électromagnétique désigne une perturbation des champs électrique...). Les rayonnements de longueurs d'onde bien plus élevées sont issus des vastes nuages de poussière qui réémettent la lumière en provenance des étoiles qu'ils renferment.
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