Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Posté par Redbran le Vendredi 17/11/2017 à 12:00
Un serpent cosmique trahit la structure des galaxies lointaines
On connait de façon assez précise les mécanismes qui président à la formation des étoiles, de la matière interstellaire jusqu’aux nuages qui se distribuent dans l’espace et s’y contractent avant de donner naissance aux étoiles dans des amas. Mais l’observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré...) des galaxies les plus lointaines a remis en cause ce modèle, la taille et la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et...) des amas qu’on y observe excédant largement celles de l’univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) proche. Des équipes des universités de Genève (UNIGE) pour l’observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude...) et de Zurich (UZH) pour les simulations se sont attaquées à cette divergence qui semble remettre en cause nos connaissances de la formation stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces réparties à...) lorsqu’on plonge loin dans le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) et dans l’espace. Elles ont trouvé les premières réponses grâce à l’observation d’un serpent cosmique. Leur recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) est à lire dans la revue Nature Astronomy.


Le serpent cosmique est l’image d’une galaxie lointaine, déformée par une lentille gravitationnelle (Les lentilles gravitationnelles déforment l'image que l'on reçoit d'un objet astronomique comme une galaxie.). © UNIGE (DR)

L’étude de la formation des étoiles repose sur le travail combiné de nombreuses équipes internationales qui mènent des observations à différentes échelles. Le télescope spatial Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres...), lorsqu’il est pointé vers des galaxies à fort décalage spectral vers le rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.), permet depuis une dizaine d’années d’étudier en détail des objets distants de 6 à 7 milliards d’années-lumière, loin de nous à la fois dans le temps et dans l’espace.

Ces observations ont ouvert un débat inattendu parmi les astronomes: dans un passé lointain, la formation des étoiles était-elle régie par d’autres lois ? C’est ce que semblaient suggérer les données fournies par Hubble, en révélant dans ces galaxies lointaines la présence de zones de formation des étoiles, des amas de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la...) et d’étoiles pouvant mesurer jusqu’à 3000 années-lumière, mille fois plus grandes que celles qu’on observe dans les régions plus proches de l’Univers. Et ces amas surdimensionnés semblaient être la norme (Une norme, du latin norma (« équerre, règle ») désigne un état habituellement répandu ou moyen considéré le plus souvent comme une règle à...) parmi les galaxies à fort décalage spectral.

Le recours à une lentille gravitationnelle

La distance qui nous sépare de ces objets empêche leur observation précise, mais les astronomes ont surmonté cette difficulté en utilisant une lentille gravitationnelle, un instrument puissant fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι Κορσέων) appelés...) par l’Univers lui-même, et par les lois qui le régissent. Le télescope est pointé en direction d’un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise,...) extrêmement massif (Le mot massif peut être employé comme :), suffisant pour que son champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) gravitationnel affecte la lumière d’une galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir supermassif en son centre.) plus lointaine encore, et qui se trouve derrière lui. La lumière le contourne, offrant une image amplifiée et répétée plusieurs fois de la même galaxie. Dans notre cas, les astronomes ont observé avec Hubble une énorme lentille montrant des images déformées, étirées et se touchant presque, formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la fréquence est élevée, plus la hauteur perçue est haute...) un véritable « serpent cosmique ». «L’image amplifiée est plus précise, plus lumineuse, et permet d’observer des détails jusqu’à 100 fois plus petits», explique Antonio Cava, maître assistant au Département d’astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle ne doit pas...) de la Faculté des sciences de l’UNIGE.

Le fait que l’image de la galaxie soit répétée cinq fois à des résolutions différentes permet aussi d’établir des comparaisons et de s’assurer de la structure – et de la taille - de ces amas géants. Loin de conclure à l’existence de lois différentes dans les zones les plus éloignées de l’Univers, l’équipe internationale emmenée par l’UNIGE, et comptant des spécialistes du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) et des universités de Zurich, de Lyon 1 et de l’Universidad Complutense de Madrid (Madrid est la capitale de l'Espagne. Ville la plus vaste et la plus peuplée du pays, c'est le chef-lieu de la Communauté autonome de Madrid qui appartient à la province de Madrid. Elle abrite également le...), a découvert que les amas ne sont en réalité ni si grands ni si massifs que le laissait penser Hubble auparavant, mais qu’ils sont simplement constitués de plusieurs amas plus petits, un constat que la distance avait interdit jusque-là. Les travaux de l’équipe de chercheurs recoupent les simulations informatiques menées par Valentina Tamburello (Tamburello est un virage situé sur le circuit d'Imola. Il s'agit du premier virage du circuit après le ligne de départ. Cette courbe...), de l’Institute of Computational Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large. L'ensemble de...) de l’UZH. Co-auteure de l’étude, elle souligne: «Grâce à la résolution incroyablement élevée du serpent cosmique, nous avons pu comparer nos calculs aux observations de l’UNIGE et confirmer ainsi leurs conclusions. C’était un coup de chance pour nous.»

C’est un pas important pour la compréhension des phénomènes à l’œuvre dans les galaxies lointaines, même s’il n’explique pas encore entièrement les différences observées. «Nous sommes passés d’un écart de 1 à 1000 à un écart de 1 à 10 entre d’une part ce qu’on observe dans l’Univers proche et ce qu’on observe dans les galaxies distantes», souligne Daniel Schaerer, professeur à l’Observatoire de l’UNIGE. Qui se félicite également de la convergence (Le terme de convergence est utilisé dans de nombreux domaines :) entre les dernières observations et les simulations sophistiquées développées au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure...) de l’UZH qui permettent d’expliquer ces différences par la nature plus turbulente des galaxies lointaines.

Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: universités de Genève (UNIGE)
 
Vendredi 15 Décembre 2017 à 00:00:11 - Vie et Terre - 0 commentaire
» Découverte du plus ancien plésiosaure au monde
Mercredi 13 Décembre 2017 à 00:00:13 - Multimédia - 1 commentaire
» Les jeux vidéo d'action améliorent la lecture
Mercredi 13 Décembre 2017 à 00:00:04 - Physique - 1 commentaire
» Une campagne très spéciale pour LHCb