Le télescope spatial Spitzer de la NASA a récemment engrangé dans sa besace quelques milliers de galaxies naines encore inconnues, toutes situées dans l’amas géant Coma.
Galaxies naines dans l’amas Coma
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En dépit de leurs tailles minuscules, les galaxies naines jouent un rôle crucial dans l'évolution cosmique. Les astronomes pensent qu'elles furent les premières galaxies à se former, et qu’elles constituent les briques de base des plus grandes galaxies. Ce sont de loin les galaxies les plus nombreuses de notre univers, et elles représentent un indicateur important de la structure à grande échelle du cosmos. Les simulations sur ordinateur de l'évolution cosmique suggèrent que les régions à haute densité de l'univers, telles que les amas géants, doivent contenir sensiblement plus de galaxies naines que ce que les astronomes en ont observé jusqu'ici.
Une équipe conduite par Leigh Jenkins et Ann Hornschemeier, du centre Goddard de la NASA à Greenbelt, ont étudié avec le télescope Spitzer l’amas Coma, un énorme regroupement de galaxies situé à 320 millions d'années-lumière dans la constellation de la Chevelure de Bérénice. L’amas contient des centaines de galaxies déjà connues qui s’étalent sur un volume de 20 millions d'années-lumière de large.
Les scientifiques ont utilisés les données de l’instrument infrarouge IRAC de Spitzer pour étudier des galaxies au centre de l’amas. Ils ont également visé une région périphérique dans le but de comparer l'évolution des populations de galaxies en fonction des conditions environnementales. Ils ont réuni 288 différentes observations de Spitzer, chacune durant de 70 à 90 secondes, pour un total d’environ six heures et demie, dans une grande mosaïque couvrant 1,3 degré carré de la voûte céleste.
L'équipe a détecté près de 30 000 objets, parmi lesquels des galaxies de l’amas Coma, et d’autres, en très grand nombre, semblant en arrière-plan. En utilisant des données du télescope William Herschel de 4 mètres de La Palma, ils ont mesuré les distances de centaines de ces dernières galaxies pour estimer combien d’entre elles appartenaient à l’amas.
Un nombre étonnant de ces galaxies se sont révélés être des galaxies de Coma. Elles semblent comparables ou même plus petites en masse au Petit Nuage de Magellan, la seconde plus grande galaxie satellite de la Voie Lactée. Jenkins estime qu’environ 1 600 des 30 000 objets faibles sont des galaxies naines du Coma, soit beaucoup plus que le nombre de galaxies identifiées jusqu’alors. Comme les observations ne couvrent qu’une partie de l’amas, ces résultats impliquent une population totale de galaxies naines d’au moins 5 000 membres.
Spitzer a rendu possibles ces nouvelles découvertes car il est capable d’examiner de grandes zones du ciel très efficacement. De plus, les observations depuis l'espace dans l’infrarouge permettent de sonder l’espace plus profondément que depuis les télescopes terrestres parce que le fond du ciel est jusqu'à 10 000 fois plus sombre.
D’autres galaxies naines de l’amas Coma pourraient encore se cacher dans les données de Spitzer, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour en déterminer le nombre. Hornschemeier et d'autres astronomes réalisent actuellement des mesures spectroscopiques plus profondes avec le télescope de 6,5 mètres de l'observatoire MMT en Arizona et le télescope Keck de 10 mètres à Hawaï, pour découvrir quels objets parmi les plus faibles appartiennent à cet amas.
