Les astronomes viennent de trouver une nouvelle méthode pour localiser les proto-amas galactiques, des amas anciens et insaisissables de gaz et de galaxies dans l’univers primitif : Ils peuvent chercher les ombres des protoclusters.
La nouvelle technique et les résultats sont décrits dans un article rédigé par des chercheurs de l’Institut Carnegie pour la science et publié mercredi dans la revue Nature.
Les protoclusters de l’univers primitif sont les précurseurs de certaines des structures les plus massives connues, les amas de galaxies, qui peuvent être constitués de milliers de galaxies liées entre elles par leur propre gravité. L’étude des protoclusters de l’univers primitif peut donc permettre aux astronomes de mieux comprendre comment les amas de galaxies qu’ils observent plus près de la Terre ont évolué et se sont formés.
Jusqu’à récemment, cependant, la seule façon pour les astronomes d’identifier les protoclusters était de rechercher les zones de l’univers primitif présentant une forte densité de galaxies. La sensibilité de ces études dépend de la teneur en poussière et de l’activité de formation d’étoiles dans les galaxies.
La nouvelle méthode détaillée dans l’article adopte une approche différente basée sur des observations en lumière ultraviolette prises par les télescopes Magellan au Chili. Les chercheurs ont découvert que les nuages d’hydrogène dans le protocluster absorbaient la lumière qui les traversait et que cela créait une sorte d’ombre que l’on pouvait voir sur les galaxies derrière le protocluster.
Selon Gwen Rudie, astrophysicienne à Carnegie et co-auteur de l’étude, cette découverte est un bon exemple de l’intérêt de déployer des techniques multiples en astronomie.
“L’une des principales leçons de ce travail est que, lorsque nous cartographions l’univers lointain, il est important de réunir de multiples perspectives”, a-t-elle déclaré dans un communiqué. “L’utilisation d’une seule technique peut donner une image trompeuse”.
Une découverte surprenante, selon les chercheurs, est que les protoclusters identifiés présentent moins de galaxies que ce à quoi ils se seraient attendus. Du moins, les galaxies que les astronomes peuvent voir.
“Nous en déduisons que la moitié de leurs membres galactiques attendus sont absents de notre étude parce qu’ils sont inhabituellement faibles”, écrivent les chercheurs dans leur article. “Nous attribuons cela à une influence forte et précoce inattendue de l’environnement du protocluster sur l’évolution de ces galaxies, qui a réduit leur formation d’étoiles ou augmenté leur contenu en poussière.”
Parce que ces galaxies peuvent sembler faibles dans les longueurs d’onde ultraviolettes, les chercheurs notent que les observations futures devraient porter sur plusieurs longueurs d’onde dans les protoclusters. Une telle étude devrait trouver des densités plus élevées de galaxies dans les protoclusters. Si ce n’est pas le cas, cela pourrait obliger les scientifiques à reconsidérer ce qu’ils pensent savoir sur l’évolution du cosmos primitif.
