Amas distants de galaxies. Cliquez pour agrandir
Le télescope spatial Spitzer de la NASA a découvert 300 amas de galaxies à des distances extrêmes; À 8 à 10 milliards d'années-lumière. Cela donne aux astronomes la possibilité d'étudier leur formation et leur évolution avec de nombreux exemples différents. La découverte a été faite en combinant des images de Spitzer et des télescopes optiques, pour identifier quelles galaxies sont relativement proches et lesquelles sont plus éloignées.
Une équipe d’astronomes utilisant le télescope spatial Spitzer de la NASA a découvert un grand total de près de 300 amas de galaxies. Près de 100 d'entre elles se trouvent dans une distance de 8 à 10 milliards d'années-lumière, ce qui signifie qu'elles remontent à une époque où notre univers avait moins d'un tiers de son âge actuel.
Les amas de galaxies sont les environnements haute densité de l'univers, similaires aux villes de la Terre. Un seul amas de galaxies peut contenir des centaines de galaxies comme notre propre voie lactée.
"À cette distance, nous regardons littéralement ces galaxies telles qu'elles étaient il y a plus de 8 milliards d'années", a déclaré le Dr Mark Brodwin du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie, qui a codirigé la découverte. "C’est comme pouvoir prendre une photo de Rome au sommet de l’Empire romain."
Brodwin a présenté les résultats aujourd'hui lors de la 208e réunion de l'American Astronomical Society à Calgary, Canada.
De telles observations devraient conduire les chercheurs à mieux comprendre comment les galaxies massives se forment et évoluent. "Les galaxies les plus anciennes et les plus massives de l'univers vivent en grappes", a déclaré le co-découvreur Dr. Anthony Gonzalez de l'Université de Floride, Gainesville. "Cet échantillon est passionnant parce que, pour la première fois, nous sommes en mesure de regarder ces galaxies à amas massifs alors qu'elles se forment encore et de mieux comprendre quand elles ont formé leurs étoiles."
Alors que des amas de galaxies ont déjà été trouvés à des distances similaires, c'est la première fois qu'un si grand nombre d'amas sont détectés si loin. En décembre 2005 et mars 2006, l'équipe a rapporté avoir trouvé deux amas de galaxies situés respectivement à 9,1 et 8,2 milliards d'années-lumière. Aujourd'hui, ils ont annoncé la découverte de 290 amas de distances variables, dont certains sont appelés «groupes» de galaxies car ils contiennent moins de membres. Les près de 100 grappes et groupes éloignés appartenant à cet échantillon représentent une multiplication par six par rapport à ce qui était précédemment connu.
Selon les astronomes, la clé de leur succès était une combinaison d'imagerie infrarouge et optique de Spitzer et Kitt Peak National Observatory en Arizona. Les galaxies lointaines qui composent les amas s'allument dans les images infrarouges, mais elles ne peuvent être distinguées des autres galaxies situées entre nous et elles. En combinant les images Spitzer avec celles de Kitt Peak montrant principalement les galaxies intermédiaires, les scientifiques ont pu isoler les galaxies éloignées. Trouver les amas de galaxies éloignées devient alors simplement une question de rechercher des amas denses d'objets éloignés.
"Les galaxies lointaines apparaissent mieux dans l'infrarouge car pendant les milliards d'années qu'il nous faut pour atteindre notre lumière, elle s'étend avec l'univers à des longueurs d'onde infrarouges plus longues", a déclaré le membre de l'équipe, le Dr Peter Eisenhardt du JPL, qui a dirigé les observations Spitzer.
«Avec Spitzer, nous avons pu créer des cartes infrarouges profondes des milliers de fois plus rapidement qu'avec les plus grands télescopes au sol, couvrant suffisamment de ciel pour trouver ces amas relativement rares. En ajoutant les cartes optiques profondes de Kitt Peak, nous avons pu éliminer toutes les galaxies encombrant la vue entre nous et ces amas éloignés. »
Jusqu'à présent, les distances jusqu'à sept des groupes les plus éloignés identifiés ont été confirmées à l'aide de données détaillées du W.M. Observatoire Keck à Mauna Kea, Hawaï.
L'équipe continuera d'étudier ces anciennes villes galactiques à l'aide de Spitzer et du télescope spatial Hubble de la NASA. Ils espèrent commencer à aborder deux questions majeures: quelle est la taille de ces villes et comment se développent-elles?
Brodwin est originaire du Canada de Montréal. Les autres membres de l'équipe comprennent: le Dr Adam Stanford de l'Université de Californie à Davis; Dr Daniel Stern du JPL; Drs. Buell Jannuzi et Arjun Dey de l'Observatoire national d'astronomie optique, Tucson, Arizona; et le Dr Michael J. I. Brown de l'Université de Princeton, Princeton, New Jersey.
Le JPL gère la mission Spitzer Space Telescope pour la Direction des missions scientifiques de la NASA, Washington. Les opérations scientifiques sont menées au Spitzer Science Center du California Institute of Technology à Pasadena. La caméra infrarouge de Spitzer, qui a observé les amas de galaxies, a été construite par le Goddard Space Flight Center de la NASA, Greenbelt, Md. Le chercheur principal de l'instrument est le Dr Giovanni Fazio du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
L'observatoire national de Kitt Peak, qui fait partie de l'Observatoire national d'astronomie optique, est financé par la National Science Foundation et situé sur le territoire de la nation Tohono O’odham.
Source d'origine: Spitzer Space Telescope
