A ce jour, les astronomes ont été quasi aveugles en jetant un regard en arrière dans le temps, pour étudier une ère où la plupart des étoiles dans l’Univers étaient supposées s’être formées. Ce point aveugle cosmologique critique a été supprimé par une équipe, comprenant un scientifique britannique, utilisant le Télescope Nord Frederick C. Gillett Gemini, qui montre que beaucoup de galaxies dans le jeune Univers ne se comportent pas comme prévu il y a quelques 8 à 11 milliards d’années.

La surprise: ces galaxies semblent être plus complètement formées et matures que prévu à ce stade précoce dans l’évolution du l’Univers. Cette découverte est similaire à un professeur entrant dans une salle de classe s’attendant à saluer une salle pleine d’adolescents indisciplinés et découvrant de jeunes adultes très soignés.

Une représentation du temps montrant les évènements capitaux dans l’histoire de l’Univers

Les résultats ont été annoncés aujourd’hui au 203e meeting de la Société astronomique américaine à Atlanta en Géorgie. Les informations seront bientôt communiquées à toute la communauté astronomique pour une analyse plus poussée, et quatre articles sont sur le point d’être publiés dans le Journal de l’Astrophysique et le Journal de l’Astronomie.

Le D. Isobel Hook, directrice du Groupe de Soutien Gemini britannique, basée à l’Université d’ Oxford, est membre de l’équipe de la multinationale Gemini Deep Deep Survey (GDDS) qui a entrepris l’investigation. Elle explique comment fonctionne la technique. L’équipe a utilisé une technique spéciale pour capturer la plus faible lumière galactique jamais disséquée dans l’arc-en-ciel de couleurs appelé un spectre. Des spectres de plus de 300 galaxies ont été collectés, la plupart se situant dans ce qu’on appelle le 'Redshift Desert,' (Désert virant au rouge ?) ", une période relativement peu explorée de l’Univers vue par des télescopes scrutant une époque où l’univers était vieux de seulement 3-6 billion d’années.

“L’information Gemini est l’étude la plus complète jamais effectuée couvrant la plus grosse partie des galaxies qui représentent les conditions dans l’Univers précoce. Ce sont les galaxies massives qui sont en fait le plus difficiles à étudier à cause de leur manque de lumière énergétique depuis la formation de l’étoile. Ces galaxies hautement développées, dont la jeunesse formant l’étoile est en fait partie depuis longtemps, ne devraient pas être là, et pourtant ", a dit le Principal Co-Enquêteur le D. Karl Glazebrook (Université John Hopkins).

Les astronomes tentant de comprendre cette question devront mettre tout à plat. "Nous ne savons pas s’il faut apporter quelques modifications aux modèles déjà existants ou s’il faut en développer un autre de façon à comprendre cette découverte", a dit le troisième co-principal enquêteur, le D. Patrick McCarthy (Observatoires de l’Institut de Carnegie). "Il est assez manifeste d’après le spectre Gemini que ce sont des galaxies vraiment très avancées, et que nous ne sommes pas en train d’observer les effets d’une poussière obscurcissante. D’évidence, il y a des aspects majeurs sur les vies précoces des galaxies que nous ne comprenons tout simplement pas. Il est même possible que les trous noirs aient pu être beaucoup plus omniprésents que nous le pensions dans les premiers temps de l’Univers et qu’ils aient joué un plus grand rôle en semant la première formation de la galaxie."

On peut dire que la théorie de l’évolution galactique dominante postule que la population des galaxies à ce stade précoce aurait dû être dominée par des blocs évolutifs. Appelé bien justement le Modèle Hiérarchique, il prévoit que les galaxies de normales à grandes, comme celles étudiées dans ce travail, ne devraient pas encore exister et devraient être au lieu de cela formées à partir de ruches d’activité locales où grandissent les grosses galaxies. Le GDDS révèle que ce pourrait ne pas être le cas.

Les spectres de cette étude ont aussi été utilisés pour déterminer la pollution du gaz interstellaire par des éléments lourds (appelés « métaux ») produits par les étoiles. Ceci est une clef indicatrice de l’histoire de l’évolution stellaire dans les galaxies. Sandra Savaglio (Université John Hopkins), qui a étudié cet aspect de la recherche a dit, « Notre interprétation de l’Univers est fortement affecté par la façon dont nous l’observons. Parce que le GDDS a observé de très faibles galaxies, nous pourrions détecter le gaz interstellaire même s’il est en partie obscurci par la présence de poussière. En étudiant la composition chimique du gaz interstellaire, nous avons découvert que les galaxies dans notre étude sont plus riches en métal que prévu. »

Des recherches précédentes dans le 'Redshift Desert' se sont concentrées sur les galaxies qui n’étaient pas nécessairement représentatives des systèmes courants. Pour cette étude, les galaxies ont été soigneusement sélectionnées en se basant sur les données de l’Etude Infrarouge Las Campanas de façon à assurer que des ultraviolets forts émettant des galaxies d’amas stellaire ne soient pas sursondés. «Cette étude est unique en ce que nous avons été capables d’étudier le rouge final du spectre, et cela nous parle de l’âge des vieilles étoiles », dit le D. Abraham. « Nous avons entrepris d’incroyablement longues expositions avec Gemini, environ dix fois la longueur des expositions classiques. Ceci nous permet de voir des galaxies encore plus faibles qu’il n’est habituellement le cas, et permet de nous concentrer sur la masse des étoiles, plutôt que juste sur les jeunes plus voyantes. Cela nous facilite grandement la tâche du travail sur le développement des galaxies. Nous ne devinons plus en étudiant de jeunes objets et en supposant que des vieux objets n’ont pas beaucoup contribué à l’histoire de l’évolution des galaxies. Il s’avère qu’il y a beaucoup de vieilles galaxies là-bas, mais elles sont vraiment difficiles à trouver. »

Cette image du télescope Canada-France-Hawaii montre une petite partie du groupement de galaxies voisin de la Vierge dominé par deux galaxies géantes elliptiques sur la gauche de l’image

Cette image du Télescope Canada-France-Hawaii montre une petite partie du groupement de galaxies voisin de la Vierge dominé par deux galaxies géantes elliptiques sur la gauche de l’image. Le Gemini Deep Deep Survey (GDDS) a étudié des galaxies encore plus éloignées que celles montrées sur cette image. Cependant, les galaxies elliptiques voisines dans cette image sont supposées être plus vieilles et encore plus massives, bien que semblables à certaines des galaxies les plus distantes étudiées dans le GDDS.

Remarquez les spirales de galaxies plus petites, brillantes et bleues sur la droite (en haut au centre). Ces spirales de galaxies voisines ont des formations d’étoiles actives qui les font apparaître plus brillantes et bleues. Le nombre limité de galaxies observées au spectroscope dans le désert virant au rouge avant le GDDS était pour la plupart de ce type. Le GDDS a permis aux astronomes d’étudier encore plus parfaitement les galaxies les plus massives, les plus rouges mais cependant les plus obscures.

La lumière des galaxies dans le groupement voisin de la Vierge a voyagé approximativement 45 millions d’années, tandis que la lumière des galaxies étudiées dans le GDDS a voyagé entre 8 à 11 milliards d’années pour arriver jusqu’à nous.

Origine : http://www.pparc.ac.uk/Nw/young_galaxies.asp

Traduit de : http://www.clearharmony.net/articles/200501/24389.html

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Publié: Jeudi, 17. février 2005