ALMA découvre une galaxie infantile en rotation à l’aide d’un télescope cosmique naturel – Technoguide

En utilisant le Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) d’Atacama, les astronomes ont trouvé un bébé galaxie en rotation 1 / 100ème de la taille de la Voie lactée à une époque où l’Univers n’avait que sept pour cent de son âge actuel. Grâce à l’aide de l’effet de lentille gravitationnelle, l’équipe a pu explorer pour la première fois la nature des petites et sombres «galaxies normales» du début de l’Univers, représentatives de la population principale des premières galaxies, ce qui fait progresser considérablement notre compréhension de la phase initiale de l’évolution de la galaxie.

«Bon nombre des galaxies qui existaient au début de l’Univers étaient si petites que leur luminosité est bien inférieure à la limite des plus grands télescopes actuels sur Terre et dans l’espace, ce qui rend difficile l’étude de leurs propriétés et de leur structure interne», explique Nicolas Laporte, un Kavli Senior Fellow à l’Université de Cambridge. “Cependant, la lumière provenant de la galaxie nommée RXCJ0600-z6, a été fortement amplifiée par la lentille gravitationnelle, ce qui en fait une cible idéale pour étudier les propriétés et la structure d’un bébé galaxie typique.”

La lentille gravitationnelle est un phénomène naturel dans lequel la lumière émise par un objet éloigné est pliée par la gravité d’un corps massif tel qu’une galaxie ou un amas de galaxies situé au premier plan. Le nom «lentille gravitationnelle» est dérivé du fait que la gravité de l’objet massif agit comme une lentille. Lorsque nous regardons à travers une lentille gravitationnelle, la lumière des objets distants est intensifiée et leurs formes sont étirées. En d’autres termes, il s’agit d’un “télescope naturel” flottant dans l’espace.

L’équipe ALMA Lensing Cluster Survey (ALCS) a utilisé ALMA pour rechercher un grand nombre de galaxies dans l’Univers primitif qui sont agrandies par lentille gravitationnelle. En combinant la puissance d’ALMA, avec l’aide des télescopes naturels, les chercheurs sont capables de découvrir et d’étudier des galaxies plus pâles.

Pourquoi est-il crucial d’explorer les galaxies les plus faibles du début de l’Univers? La théorie et les simulations prédisent que la majorité des galaxies formées quelques centaines de millions d’années après le Big-Bang sont petites et donc faibles. Bien que plusieurs galaxies du premier Univers aient été précédemment observées, celles étudiées se limitaient aux objets les plus massifs, et donc aux galaxies les moins représentatives, au début de l’Univers, en raison des capacités des télescopes. La seule façon de comprendre la formation standard des premières galaxies et d’obtenir une image complète de la formation des galaxies est de se concentrer sur les galaxies les plus faibles et les plus nombreuses.

L’équipe ALCS a réalisé un programme d’observation à grande échelle qui a pris 95 heures, ce qui est un temps très long pour les observations ALMA, pour observer les régions centrales de 33 amas de galaxies qui pourraient provoquer une lentille gravitationnelle. L’un de ces amas, appelé RXCJ0600-2007, est situé dans la direction de la constellation de Lepus, et a une masse 1000 trillions de fois celle du Soleil. L’équipe a découvert une seule galaxie lointaine qui est affectée par la lentille gravitationnelle créée par ce télescope naturel. ALMA a détecté la lumière des ions carbone et de la poussière d’étoile dans la galaxie et, avec les données prises avec le télescope Gemini, a déterminé que la galaxie est vue telle qu’elle était environ 900 millions d’années après le Big Bang (il y a 12,9 milliards d’années). Une analyse plus approfondie de ces données suggère qu’une partie de cette source est vue 160 fois plus brillante qu’elle ne l’est intrinsèquement.

En mesurant précisément la distribution de masse de l’amas de galaxies, il est possible de «défaire» l’effet de lentille gravitationnelle et de restaurer l’apparence d’origine de l’objet agrandi. En combinant les données du télescope spatial Hubble et du Very Large Telescope de l’Observatoire européen austral avec un modèle théorique, l’équipe a réussi à reconstruire la forme réelle de la lointaine galaxie RXCJ0600-z6. La masse totale de cette galaxie est d’environ 2 à 3 milliards de fois celle du Soleil, soit environ 1 / 100e de la taille de notre propre Voie lactée.

Ce qui a étonné l’équipe, c’est que le RXCJ0600-z6 tourne. Traditionnellement, on pensait que le gaz dans les jeunes galaxies avait un mouvement aléatoire et chaotique. Ce n’est que récemment qu’ALMA a découvert plusieurs jeunes galaxies en rotation qui ont remis en question le cadre théorique traditionnel, mais celles-ci étaient de plusieurs ordres de grandeur plus brillantes (plus grandes) que RXCJ0600-z6.

«Notre étude démontre, pour la première fois, que nous pouvons mesurer directement le mouvement interne de ces galaxies faibles (moins massives) dans l’Univers primitif et le comparer avec les prédictions théoriques», déclare Kotaro Kohno, professeur à l’Université de Tokyo. et le chef de l’équipe ALCS.

«Le fait que le RXCJ0600-z6 ait un facteur de grossissement très élevé soulève également des attentes pour de futures recherches», explique Seiji Fujimoto, membre DAWN de l’Institut Niels Bohr. “Cette galaxie a été sélectionnée, parmi des centaines, pour être observée par le télescope spatial James Webb (JWST), le télescope spatial de nouvelle génération qui sera lancé cet automne. Grâce à des observations conjointes utilisant ALMA et JWST, nous dévoilerons les propriétés du gaz et étoiles dans une petite galaxie et ses mouvements internes. Lorsque le télescope de trente mètres et le télescope extrêmement grand sont terminés, ils peuvent détecter des amas d’étoiles dans la galaxie et peut-être même résoudre des étoiles individuelles. Il existe un exemple de lentille gravitationnelle qui a été utilisée pour observer une seule étoile à 9,5 milliards d’années-lumière, et cette recherche a le potentiel de l’étendre à moins d’un milliard d’années après la naissance de l’Univers. “

.

A propos Technoguide

Voir aussi

Les nouveaux écouteurs sans fil Beats Studio d’Apple avec étui de chargement repérés dans iOS, tvOS 14.6 Betas

Selon les images trouvées dans iOS 14.6 beta et tvOS 14.6 beta, Apple travaille sur …

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Défiler vers le haut