[News] Hubble observe le "territoire inexploré" de galaxies primitives

[Adrien]

Le télescope spatial Hubble a brisé la précédente limite d'observation pour les galaxies en dévoilant une population primordiale de galaxies compactes et ultra-bleues qui n'avaient jamais été vues auparavant. Plus l'observation est lointaine, plus elle remonte dans le temps, car la lumière met des milliards d'années pour traverser l'Univers observable. Ceci fait d'Hubble une puissante "machine à remonter le temps" qui permet aux astronomes de voir des galaxies comme elles...

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[basstemperature]

Un truc qui manque a chaque fois qu'on nous présente ces chouettes performances d'observations ...

Ce serait une représentation en 3D de l'univers pour nous montrer quelle partie on regarde la exactement pour mieux permettre de comprendre ...

Car hélas pour certains, de pouvoir voir cela, cela les embrouilles un peu, bien qu'en réalité pour moi ce n'est pas très dur d'essayer de visualiser dans ma reflexion quelle partie voit on la ...

Ca serait je pense au niveau pédagogique bien plus clair et enrichissant car la cosmologie en vulgarisation est l'une des matières qui a le + besoin d'animation et de représentation déssinée pour pouvoir piger un minimum de quoi parle t'on exactement !

[passant]

car la lumière met des milliards d'années pour traverser l'Univers observable.

Par quel phénomène la lumière peut-elle parcourir le temps sans s'éteindre, sans perte d'énergie pendant des milliards d'années ?

[QJ]

Un truc qui manque a chaque fois qu'on nous présente ces chouettes performances d'observations ...

Ce serait une représentation en 3D de l'univers pour nous montrer quelle partie on regarde la exactement pour mieux permettre de comprendre ...

Car hélas pour certains, de pouvoir voir cela, cela les embrouilles un peu, bien qu'en réalité pour moi ce n'est pas très dur d'essayer de visualiser dans ma reflexion quelle partie voit on la ...

Ca serait je pense au niveau pédagogique bien plus clair et enrichissant car la cosmologie en vulgarisation est l'une des matières qui a le + besoin d'animation et de représentation déssinée pour pouvoir piger un minimum de quoi parle t'on exactement !

Encore une très belle image. Pour info, c'est je pense des images de l'univers prise sur le "Hubble Ultra Deep Field". A confirmer.
Une région d'observation où il n'y a pas trop d'étoile brillante pour justement permettre des observations du ciel profond.

Pour vous situer, de manière "centrique" (La terre est notre point de départ d'observation), ce champs observé par Hubble se trouve dans la constellation du Fornax (Le fourneau). Et Fornax (Constellation mineure en luminosité) se trouve à côté de la constellation du Phoenix.
... Visible uniquement depuis l'hémisphère sud. C'est difficile d'en dire plus, puisque c'est une région où il n'y PAS d'étoile majeure. Sur stellarium, positionnez l'observation dans l'hémispère sud (En plein pacifique) et faites une recherche sur "Fourneau".
Voilà pour ce qui est du champs observé.
J'espère avoir été clair, mais c'est vrai que c'est pas facile.

[Aldebaran]

Ceci fait d'Hubble une puissante "machine à remonter le temps" qui permet aux astronomes de voir des galaxies comme elles étaient il y a 13 milliards d'années, juste 600 millions à 800 millions d'années après le Big Bang.

Dans ma tête les premières étoiles sont apparus environ 500 millions d'années après le big bang...
Faut-il revoir cette "date" où serait-ce possible qu'une galaxie se forme en seulement 100 millions d'années ??

Par quel phénomène la lumière peut-elle parcourir le temps sans s'éteindre, sans perte d'énergie pendant des milliards d'années ?

Tout comme l'interaction gravitationnelle, la portée de l'interaction électromagnétique est infini, c'est une des particularités de cette force, si rien ne fait obstacle à un photon, ce dernier continuera son chemin jusqu'à ce qu'il soit absorbé ou dévié.

On arrive bien à recevoir encore aujourd'hui les photons du fond diffus cosmologique et ces derniers ont quasiment l'âge de l'univers (13.7 milliards d'années - 380 000). Ils résultent du découplage électromagnétique arrivé 380 000 ans après le big bang, quand la température de l'univers a chuté à près de 3000°. Cependant ils ont tout de même perdu de l'énergie puisqu'on les reçoit aujourd'hui à une longueur d'onde millimétrique.

[basstemperature]

Un truc qui manque a chaque fois qu'on nous présente ces chouettes performances d'observations ...

Ce serait une représentation en 3D de l'univers pour nous montrer quelle partie on regarde la exactement pour mieux permettre de comprendre ...

Car hélas pour certains, de pouvoir voir cela, cela les embrouilles un peu, bien qu'en réalité pour moi ce n'est pas très dur d'essayer de visualiser dans ma reflexion quelle partie voit on la ...

Ca serait je pense au niveau pédagogique bien plus clair et enrichissant car la cosmologie en vulgarisation est l'une des matières qui a le + besoin d'animation et de représentation déssinée pour pouvoir piger un minimum de quoi parle t'on exactement !

Encore une très belle image. Pour info, c'est je pense des images de l'univers prise sur le "Hubble Ultra Deep Field". A confirmer.
Une région d'observation où il n'y a pas trop d'étoile brillante pour justement permettre des observations du ciel profond.

Pour vous situer, de manière "centrique" (La terre est notre point de départ d'observation), ce champs observé par Hubble se trouve dans la constellation du Fornax (Le fourneau). Et Fornax (Constellation mineure en luminosité) se trouve à côté de la constellation du Phoenix.
... Visible uniquement depuis l'hémisphère sud. C'est difficile d'en dire plus, puisque c'est une région où il n'y PAS d'étoile majeure. Sur stellarium, positionnez l'observation dans l'hémispère sud (En plein pacifique) et faites une recherche sur "Fourneau".
Voilà pour ce qui est du champs observé.
J'espère avoir été clair, mais c'est vrai que c'est pas facile.

c'était pas ce que demandais ... Les gens s'en foutent de savoir vers quelle constellation regarde t'on, surtout qu'on regarde loin loin loin derrière ... La n'est pas le problème ...

Je parle d'une représentation 3D de l'univers et de quelle partie exacte on voit : je pense pas que ce soit si difficile a comprendre ?

Et bon le problème se pose pas pour moi, je sais a peu près ce que je vois la, en gros des galaxies faisant partie de la matière qui est partie dans le sens opposée de la matière qui a fait notre groupe local avec le big bang nous séparant mais qui lui n'existe plus "entre" ... Et la on voit la lumière de ses galaxies formées via la matière qui est partie a l'opposée de nous en gros ... (en gros hein)

Je dis cela, comme l'info a été pas mal relayée sur les sites d'infos généralistes, pas mal disons de personnes qui n'y comprennent pas grand chose, se demandaient : un peu + et on verra le big bang ? Hors non car dans le champ spatial, ses galaxies qu'on voit par rapport a notre position : sont plus loin que ne l'aurait été le big bang par rapport a nous maintenant

bref comme si on avait traversé le big bang pour voir la matière qui est partie dans l'autre direction vu que c'est une sphère ou la matière est partie + ou - dans toute les directions.

Et c'est pour ses gens la, que je pense ce genre d'animation 3D seraient essentielles, et même si c'est pas exactement ce que je décris, si on verrait jusqu'au point ou fut le big bang, on y verrait que des galaxies parties dans l'autre sens dans tout les cas, mais pas le big bang ...

Dans ma tête les premières étoiles sont apparus environ 500 millions d'années après le big bang...
Faut-il revoir cette "date" où serait-ce possible qu'une galaxie se forme en seulement 100 millions d'années ??

Oui et non, la date ou se sont formées les premières étoiles n'est pas très importantes dans ce genre de cas de figure a 400 millions d'années près ... Car on pourrait très bien voir simplement une grande bulle de gaz qui va former plus tard un petit amas galactique, et plutot dense et très chaude : donc radiant énormément de lumière.

Avant la formation des premières étoiles, l'univers étaient bien + lumineux que maintenant, pourtant sans étoiles : simplement parce que le milieu était chaud, la matière n'était que d'immenses nuages denses de gaz d'hydrogène, hélium et lithium. Leur t° et leur densité fesait fortement rayonner ses nuages de gaz via d'intenses échauffements ...

et ça rayonnait même surement bien + de lumière que le plus intense et lumineux des quasars (galaxies actives via son trou noir central qui fait énormément rayonner de lumière, plusieurs millions de fois qu'une galaxie normale non active)

Ses galaxies pourraient être simplement des nuages pré galactiques sans aucune étoiles formées ça changerait rien.

Par quel phénomène la lumière peut-elle parcourir le temps sans s'éteindre, sans perte d'énergie pendant des milliards d'années ?

Dans le vide spatial les photons ont peu d'occasions de perdre leur énergie c'est assez simple a ce niveau, mais au fil des milliards d'années il la perde quand même et se transforment en micro-ondes électromagnétique de longueur d'ondes différente, On observe d'ailleurs scientifiquement souvent ses micro-ondes, via le fameux rayonnement fossile des 300 000 ans du big bang ... Rayonnement d'ailleurs qui a quasiment presque prouvé le big bang d'ailleurs !

C'est la lumière extremement intense qu'a dégagé la bulle en expansion rapide de l'univers 300 000 ans après le big bang, moment ou il a suffisament baissé en densité et en T° pour que les électrons se collent a des noyaux de protons/neutrons pour former les 1er atomes complet ! (hydrogène principalement, hélium de façon secondaire en plus petite quantité, et lithium en quantité bien moindre, et seulement ses 3 types d'atomes) a l'époque cette bulle d'univers qui devaient etre a peine plus grande que l'amas local galactique de la vierge (notre amas avec andromède, la galaxie du triangle, la voie lactée et nos petits satellites de mini galaxies et amas globulaire) était si dense avec des électrons libres partout, que la lumière ne pouvait pas circuler, elle ricochait constamment sur les particules et noyaux en tout genre et donc ne parvenait pas a en sortir, comme par exemple, la lumière au centre des étoiles met environ 1 millions d'années a sortir du noyau de l'étoile tellement elle ricoche de partout sur la soupe de particule en fusion + électrons, au point de mourir parfois en transmettant son énergie pour créer de nouveaux photons qui auront peut etre + de chance de sortir du flipper géant ...

C'était pareil dans cette bulle, sauf que pendant 300 000 ans depuis le début du big bang, aucune chance de sortir au vu de la densité : et lorsque cette densité fut adéquat pour faire sortir la lumière enfin, le flash le plus aveuglant qui soit inonda l'univers entier ... Ce flash a l'age de l'univers - 300 000 ans !

On retrouve les traces fossilisées de ce flash toujours de nos jours, via des micro-ondes qui tapissent l'univers, la cartes d'activités de ses micro-ondes permet meme d'estimer la répartition de la densité de la matière a ce jeune age de l'univers.

Voila, la lumière n'est pas éternelle, elle peut vivre plusieurs milliards d'années mais passé les 15 milliards elle finit forcément en simple onde électromagnétique qui ne fait plus de lumière ...

[Aldebaran]

Oui et non, la date ou se sont formées les premières étoiles n'est pas très importantes dans ce genre de cas de figure a 400 millions d'années près ... Car on pourrait très bien voir simplement une grande bulle de gaz qui va former plus tard un petit amas galactique, et plutot dense et très chaude : donc radiant énormément de lumière.

Effectivement car on a encore de la marge mais comme on trouve de plus en plus de galaxies, toujours plus jeunes les unes que les autres... Il y a encore pas si longtemps, la galaxie la plus jeune remontait à 850 millions d'années après le big bang. Je commencerais à m'inquieter si un jour cette marge se réduit et qu'on découvre par exemple une galaxie datant d'un million d'années après le big bang... Là je me dirais que y a peut-être un problème

a l'époque cette bulle d'univers qui devaient etre a peine plus grande que l'amas local galactique de la vierge (notre amas avec andromède, la galaxie du triangle, la voie lactée et nos petits satellites de mini galaxies et amas globulaire)

Je me permet de préciser pour passant car il y a pas si longtemps de ça je ne comprenais pas moi-même comment on pouvait donner une approximation de la taille de l'univers alors qu'il peut tout à fait être infini. Reprend moi si je me trompe mais on parle plutôt d'un volume qu'une taille précise (merci bongo )

[Victor]

Une question que je me pose est ce qu'on peut voir très loin mettons 13.5 milliards d'années... Ceci dans toutes les directions ou ça varie selon la direction... D'après ce que je sais du fonds d'univers les redshift et blushift du fond d'univers cela donne un dipôle de fond d'univers... Soit on avance en vitesses relatives ou soit l'univers total n'est pas la sphère des observés... On serait alors sur un bords de l'univers qui est supérieur à celui observé par la lumière de 13.7 milliards d'années

[buck]

ou ca un blueshift ?
le red se voit sur 360*180 degre

[Victor]

Pour le red shift c'est le décalage classique par effet Doppler vers le rouge tandis que le blueshift c'est l'inverse ça concerne le fond d'univers qui présente ce dipôle dans les longueurs d'ondes je sais bien que redshift c'est réservé à l'expansion cosmologique mais c'est un effet Doppler de déplacements relatifs par rapport à des sources lumineuses ici le fond cosmologique

[adagio]

nan nan nan, le redshift du fond cosmologique est du a l'expansion de l'univers.

Le dipole dont tu parle est par contre du a l'effet doppler causé par le deplacement de la terre, du soleil, et de la galaxie, suivant que tu observe d'un coté ou de l'autre du sens de la vitesse.

[passant]

a l'époque cette bulle d'univers était si dense avec des électrons libres partout, que la lumière ne pouvait pas circuler, elle ricochait constamment sur les particules et noyaux en tout genre et donc ne parvenait pas a en sortir,

Est-ce à dire que la lumière est une formation particulière dans un environnement aléatoire ?

"La lumière ne pouvait pas circuler". Dit de cette façon cela suppose que la lumière était un élément organisé, retenu par un milieu de particules aux mouvements aléatoires, puis, les circonstances ont été telles que la lumière s'est libérée et Flash.

Flash du commencement ?

[adagio]

dixitque Deus fiat lux et facta est lux

Oui c'est un peu ca passant, un peu comme dans le soleil, quand c'est trop dense la lumiere peine a se faire voir, les photons sont tres interatif avec la matiere.

[Gerboiz]

Très passionnant tout ça, je lis avec amour toutes ces explications, mais une chose m'échappe :

Lorsque le big bang à eu lieu, combien de temps l'univers a-t-il mis pour atteindre plus ou moins son volume actuel, enfin je veux dire une dimension d'AU MOINS 13,5 milliards d'années lumières ?

À quelle vitesse tout ça c'est produit ?

[JNem19]

Jolie performance du vieux "Hubble" mais qui ne change pas grand chose à l'état actuel des connaissances sur le passé
lointain de l'Univers.
Soit, nous avons la preuve sur un champ très étroit de la coprésence d'objets compacts, très lumineux et fortement bleutés à des décalages spectraux compris entre "z= 7 et z=8".
En dépit de notre incapacité à analyser ces objets par spectroscopie une hypothèse "conservatrice" indique qu'il pourrait s'agir de galaxies naines compactes (1% de la voie lactée) impliquant que les premières étoiles se seraient formées quelques
centaines de millions d'années auparavant.
Comme pour l'orthodoxie actuelle, "z=8" équivaut à environ 600 millions d'années après le big-bang il faut évidemment confirmer cela.
Seuls de très grands télescopes au sol (exploitant des fenêtres dans la bande IR et micro-ondes et "James Webb" successeur de "Hubble" permettront d'avancer, de détecter la proportion d'éléments lourds, de confirmer l'origine stellaire de la composante lumineuse (il pourrait s'agir d'autre chose, ou y avoir différentes composantes), etc.
Vu les capacités de "Hubble" il nous présente inévitablement un biais sévère quand il regarde le lointain passé, à savoir qu'il ne peut discerner que les objets ( à la fois) les plus massifs, compacts et lumineux (un peu comme les observations d'exoplanètes nous font croire qu'il n'y a que des jupiters chauds en orbite très serrés autour de leur étoile, en ce moment...).
Ne pas oublier quand on parle de cosmologie que toutes nos croyances sont largement sujettes à réexamen sérieux.
Le "fond diffus cosmologique" n'est rien moins qu'une bonne théorie largement étayée mais qui repose sur un édifice dont les
éléments d'architecture restent à prouver. Où est la preuve de l'inflation censée expliquer l'extrême homogénéité de ce fond
diffus micro-ondes ? Où est la cause de l'énergie noire, censée représenter l'essentiel de l'énergie contenue dans notre univers ?
Qu'est et à quoi ressemble la matière noire composante hyper-majoritaire du volet matériel de notre univers ?
Personne ne sait qu'elle est physiquement la taille de notre univers, ni même sa forme.
La seule seule admise est que nous sommes au centre d'une sphère ayant pour rayon d'observation l'horizon du découplage matière/lumière et qu'on situe à 13/15 milliards d'années-lumière. Au-delà il nous faudrait d'autres types d'observatoires encore à concevoir.
Quant à la nature de la (ou des) structure à l'origine de l'apparition de notre univers (sa trame spatiale et temporelle) on peut
lire ce qu'ont imaginé les théoriciens.
Le plus probable me semble aujourd'hui que nous sommes un univers parmi tant d'autres...
Pour répondre à Gerboiz : la théorie orthodoxe prétend qu'une période très primitive d'inflation a étendu les dimensions spatiales de l'univers très au-delà de ce que nous pouvons imaginer (des milliers de milliards d'années-lumière par ex). Notre horizon observationnel ne pourra voir des galaxies aussi distantes que dans des milliers de milliards d'années et nous les verrons alors comme elles étaient au départ des photons...
Quand ces sondages profonds auront trouvé une structure ayant indéniablement des milliards d'années d'existence à une distance de quelques centaines de millions d'années après le big-bang nous auront la preuve ou que la théorie est fausse ou que les méthodes de calcul des distances le sont. Nous n'en sommes pas là, même si ça chauffe de plus en plus pour de nombreuses théories.

[passant]

dixitque Deus fiat lux et facta est lux :

Traduction. Dieu fit (faire) la lumière et la lumière fut (être).

Ok adagio, mais si on ne pense pas à dieu, qu'est-ce-que la lumière ? Un assemblage de particules particulières parmi les particules ?

[adagio]

Je voulais dire en fait "Dieu dit que la lumière soit, et la lumière fut".

C'etait surtout pour souligner la soudaineté de l'apparition de la lumière dans un univers qui ne l'avait jamais connu, savait il seulement qu'il etait capable de la produire, mais bon ca c'est une autre histoire . Et la soudaineté egalement de la transparence de l'univers, comme si d'un seul coup et partout la lumiere "apparait". C'est ce qui m'a fait penser a cette phrase de la bible. Mais rien a voir avec Dieu desolé pour la confusion.

Quand a savoir ce qu'est la lumiere, c'est pour moi un rayonnement que la matiere est capable de produire, et dont le vecteur est le photon. Ses proprietés sont assez bien connu des physiciens. Il y a sur le site de la cité des sciences plusieurs conferences ou les physiciens nous disent ce qu'ils savent de la lumiere. Je te les conseils si tu veux en savoir plus.

[passant]

Ok adagio. Merci de ta réponse et de ton lien.