Dans le cadre d’un nouveau projet de l’Institut de technologie de Californie (Caltech), les scientifiques cherchent à scruter les galaxies les plus insaisissables de l’univers. Cela devrait aider les astronomes à dresser un tableau plus clair et plus complet de l’histoire de la formation des étoiles dans l’univers. Les étoiles ont commencé à se former il y a environ 400 millions d’années dans l’univers, après quoi de plus en plus de galaxies productrices d’étoiles ont commencé à émerger. Cette production d’étoiles aurait atteint son apogée environ 4 milliards d’années après le big bang.
Il est intéressant de noter que, bien que les galaxies et les étoiles soient assez éloignées de nous, la lumière lointaine qu’elles émettent peut être détectée à l’aide de télescopes. Mais les informations sur ce chapitre de l’histoire de l’univers restent encore vagues car la plupart des étoiles formées sont trop faibles pour être repérées et se cachent derrière la poussière.
Le nouveau projet COMAP (CO Mapping Array Project) vise à combler cette lacune. Il permettra de mieux comprendre les galaxies insaisissables et aidera à faire la lumière sur la cause de l’augmentation rapide de la production d’étoiles à cette époque.
Dans sa phase actuelle, le projet utilise une parabole radio Leighton de 10,4 mètres à l’Owens Valley Radio Observatory (OVRO) de Caltech pour analyser les types les plus courants de galaxies à formation d’étoiles dans l’espace et le temps. L’instrument aidera également à détecter les galaxies qui sont trop faibles et qui sont obscurcies par la poussière cosmique.
Les observations radio permettent de retrouver les matières premières, comme l’hydrogène froid et le gaz, dont sont constituées les étoiles. Mais, comme ce gaz n’est pas facile à détecter, COMAP mesure plutôt les signaux radio émis par le monoxyde de carbone (CO). On constate que ce gaz est toujours présent avec l’hydrogène.
“La plupart des instruments pourraient voir la partie émergée d’un iceberg en observant les galaxies de cette période. Mais COMAP verra ce qui se trouve en dessous, caché à la vue”, a déclaré Kieran Cleary, le chercheur principal du projet et le directeur associé de l’OVRO.
Le fonctionnement du COMAP consiste à capturer des images radio floues des amas de galaxies plutôt que des images nettes de galaxies individuelles. Cela permet aux astronomes d’intégrer toute la lumière radio émise par un grand nombre de galaxies, y compris les plus faibles.
Grâce aux observations réalisées jusqu’à présent dans le cadre de l’étude quinquennale, les scientifiques ont fixé une limite supérieure à la quantité de gaz froid qui doit être présente dans les galaxies qu’ils étudient. L’équipe n’a pas encore été en mesure de détecter directement un signal CO, mais les premiers résultats suggèrent qu’ils seront bientôt en mesure de dresser un tableau complet de l’histoire de la formation des étoiles dans l’univers.
“Pour l’avenir du projet, nous souhaitons utiliser cette technique pour remonter de plus en plus loin dans le temps”, a déclaré Cleary. Il a ajouté qu’ils continueront à remonter le temps jusqu’à ce qu’ils atteignent les premières étoiles et galaxies.
Les premiers résultats du projet ont été publiés dans sept articles parus dans les revues suivantes
