CONSCIENCE

Découverte de la plus lointaine des galaxies

Position de la galaxie GN-z11. © NASA / ESA / P. Oesch (université Yale).

Comme en sport, les records que l'astronomie établit (les trous noirs les plus massifs, la galaxie la plus lumineuse, la plus compacte, etc.) sont faits pour être battus. Cette fois-ci, une équipe internationale vient d'annoncer avoir découvert, à l'aide de deux télescopes spatiaux, Hubble et Spitzer, la galaxie la plus lointaine jamais détectée à ce jour. Elle décrit sa trouvaille dans une étude qui seraprochainement publiée dans l'Astrophysical Journal.

GN-z11, nom de baptême de cette galaxie située dans la constellation de la Grande Ourse, est si loin que l'image que nous voyons d'elle a été émise il y a 13,4 milliards d'années, soit 400 millions d'années seulement après le Big Bang . En effet, comme la lumière se déplace à une vitesse finie, regarder loin revient... à observer le passé. Ainsi, quand vous contemplez l'Etoile polaire, dans la constellation de la Petite Ourse, vous la voyez non pas telle qu'elle est aujourd'hui, mais telle qu'elle était il y a environ quatre siècles. Pour ce qui est de GN-z11, si l'on imagine que l'Univers est un humain de 40 ans, ce que l'on voit dans l'image ci-dessus date de l'époque où il avait un peu plus d'un an...

Pour faire cette découverte, il a fallu pousser Hubble aux limites de ce que sa caméra la plus récente – installée en 2009 lors de la dernière mission d'entretien du télescope spatial – est capable de voir, tout en s'assurant que les données transmises correspondaient à un objet céleste réel et n'étaient pas une sorte de mirage dû à une pollution lumineuse provenant autres galaxies présentes dans le champ de vision mais situées plus près de nous. Au-delà de l'exploit technique, cette découverte lance un certain nombre de questions, voire de défis, aux astrophysiciens. Ainsi, dans le communiqué de presse diffusé par l'Agence spatiale européenne, un des auteurs de l'étude, Marijn Franx, de l'université de Leyde aux Pays-Bas, reconnaît que "la découverte de GN-z11 a été une grosse surprise pour nous, étant donné que nos travaux antérieurs avaient suggéré que des galaxies aussi brillantes ne devaient pas exister si tôt dans la vie de l'Univers"...

GN-z11 ne constitue pas un monstre cosmique. Sa masse est estimée à 1 milliard de fois celle du Soleil, un chiffre à comparer avec les centaines de milliards de masses solaires de la Voie lactée. Elle est aussi 25 fois plus petite que notre galaxie. Néanmoins, sur l'image c'est une galaxie jeune, âgée tout au plus de quelques dizaines de millions d'années, dans laquelle les étoiles naissent à vitesse grand V. Ainsi que le résume un autre des auteurs de l'étude, Garth Illingworth (université de Californie à Santa Cruz), "il est stupéfiant qu'une galaxie si massive ait existé seulement 200 à 300 millions d'années après la formation des premières étoiles. Il faut vraiment une croissance rapide et une production d'étoiles sur un rythme élevé pour avoir formé si tôt une galaxie d'un milliard de masses solaires."

"La découverte de GN-z11 nous montre que notre connaissance du jeune Univers est encore très limitée, concède avec modestie Ivo Labbé, lui aussi de l'université de Leyde. Comment GN-z11 s'est formée reste quelque peu mystérieux pour l'instant."Dans cette dernière phrase, ce qui compte le plus est le "pour l'instant". Depuis plusieurs années, la découverte de galaxies de plus en plus lointaines, qui sont donc nées de plus en plus près du Big Bang, est un casse-tête pour les astrophysiciens et ceux-ci comptent bien le résoudre grâce au successeur de Hubble, le télescope spatial James Webb (JWST, d'après son nom anglais), un géant de plus de 6 tonnes, dont le miroir collecteur de lumière mesurera 6,5 mètres de diamètre contre 2,4 pour Hubble. Cet instrument, dont les coûts de fabrication se sont envolés au fil des années, devrait être lancé dans l'espace en 2018 et parmi ses objectifs figure une remontée plus avant dans le temps : le JWST ira chasser les premières galaxies voire les premières étoiles de l'histoire de l'Univers.

Descubierta la galaxia más lejana:

Como en deporte, los records que establece la astronomía( los agujeros negros más masivos, las galaxias más luminosas, las más compactas, etc) están hechos para ser rotos.

Esta vez un equipo internacional ha anunciado haber descubierto, utilizando dos telecopios espaciales, Hubbert y Spitzer, la galaxia más distante detectada hasta la fecha. Describieron su hallazgo en un estudio que será publicado en la revista "Astrophysical Journal".

GN-z11 el nombre de esta galaxia en la constelación de la Osa Mayor, la imagen que vemos ahora de ella se emitió hace 13,4 millones de años, 400 millones de años después del Big Bang. De hecho, ya que la luz viaja a una velocidad infinita, mirando hacia atrás ... para observar el pasado. Así que cuando contemplas la estrella polar en la constelación de la Osa Menor, que no se ve como lo es hoy, pero ya que estaba allí hace cuatro siglos. En términos de GN-z11, si imaginamos que el universo es un ser humano de 40 años, lo que vemos en la imagen de arriba de la época es que tenía un poco más de un año...

Para hacer este descubrimiento, el Hubble tuvo que empujar los límites de lo que su última cámara - instalado en 2009, cuando se realizó la última misión de mantenimiento del telescopio espacial - es capaz de ver, al tiempo que garantiza que los datos transmitidos corresponden a un objeto celeste real y no eran una especie de espejismo debido a la contaminación lumínica de otras galaxias presentes en el campo de visión, pero situadas más cerca de nosotros. Más allá del logro técnico, este descubrimiento es el lanzamiento de una serie de problemas o desafíos, para los astrofísicos. Por lo tanto, en el comunicado de prensa emitido por la Agencia Espacial Europea, uno de los autores del estudio, Marijn Franx, de la Universidad de Leiden en los Países Bajos, reconoce que "el descubrimiento de GN-z11 fue un gran sorpresa para nosotros, ya que nuestro trabajo previo había sugerido que estas galaxias brillantes no deben exisitir tan pronto en la vida del Universo "...

GN-z11 no es un monstruo cósmico. Su masa se estima en mil millones de veces la del Sol, una cifra que se compara con los cientos de miles de millones de masas solares de la Vía Láctea. También es 25 veces más pequeña que nuestra galaxia. Sin embargo, en la imagen es una galaxia joven, de una edad como máximo de unas pocas decenas de millones de años, en el que las estrellas nacen a la velocidad de la luz. Como resume otro de los autores del estudio, Garth Illingworth (Universidad de California, Santa Cruz), "es asombroso que una galaxia masiva que existe hace unos 200-300 millones de años después de la formación de las primeras estrellas , tenga un  rápido crecimiento y una producción de estrellas a un ritmo que las hace formarse en una galaxia de mil millones de masas solares ".

"El descubrimiento de GN-z11 muestra que nuestra comprensión del universo es todavía muy limitada, reconoce con modestia Ivo Labbé, también de la Universidad de Leiden. Cómo GN-z11 se formó sigue siendo algo misterioso por ahora ". En esta última frase, lo que más importa es el" por ahora ". Desde hace varios años, el descubrimiento de las galaxias más distantes, que están surgiendo más y más cerca del Big Bang, es un rompecabezas para los astrofísicos que han resuelto bien gracias al sucesor del Hubble, el telescopio espacial James Webb (JWST, según su nombre Inglés), un gigante de más de 6 toneladas, que incluye un  espejo colector de luz que mide 6,5 metros de diámetro contra 2.4 del Hubble. Este instrumento, cuyos costes de producción se han disparado en los últimos años, debe ser lanzado al espacio en 2018 y entre sus objetivos : el JWST perseguirá las primeras galaxias y hasta las primeras estrellas de la historia del universo. 

LE MONDE

                                                                                Sara Brea Seoane 4º ESO