Galaxie éloignée dans une image Hubble Ultra Deep Field. Crédit d'image: Hubble. Cliquez pour agrandir.
Deux des grands observatoires de la NASA, les télescopes spatiaux Spitzer et Hubble, se sont associés pour «peser» les étoiles dans plusieurs galaxies éloignées. L'une de ces galaxies, parmi les plus lointaines jamais vues, semble être exceptionnellement massive et mature pour sa place dans le jeune univers.
Cela a été une surprise pour les astronomes, car les premières galaxies de l'univers sont généralement considérées comme des associations d'étoiles beaucoup plus petites qui ont progressivement fusionné pour construire de grandes galaxies comme notre Voie lactée.
«Cette galaxie, nommée HUDF-JD2, semble s'être rapidement développée, au cours des quelques centaines de millions d'années après le big bang. Il a fait environ huit fois plus de masse dans les étoiles que dans notre propre voie lactée, puis, tout aussi soudainement, il a cessé de former de nouvelles étoiles », a déclaré Bahram Mobasher du Space Telescope Science Institute, Baltimore et l'Agence spatiale européenne, Paris .
La galaxie a été localisée parmi environ 10 000 autres dans une petite parcelle de ciel appelée Hubble Ultra Deep Field (UDF). On pense que la galaxie est à peu près aussi éloignée que les galaxies connues les plus éloignées. Il représente une époque où l'univers n'avait que 800 millions d'années. Cela représente environ cinq pour cent de l'âge de 14 milliards d'années de l'univers.
Les scientifiques étudiant l'UDF ont trouvé cette galaxie dans les images infrarouges de Hubble. Ils s'attendaient à ce qu'il soit jeune et petit, comme d'autres galaxies connues à des distances similaires. Au lieu de cela, ils ont trouvé des preuves que la galaxie est remarquablement mature et beaucoup plus massive, et ses étoiles semblent avoir été en place depuis longtemps.
L'image UDF à lumière optique de Hubble est l'image la plus profonde jamais prise, mais cette galaxie n'était pas évidente. Cela indique qu'une grande partie de la lumière optique de la galaxie a été absorbée par des milliards d'années-lumière traversant l'hydrogène gazeux. La galaxie a été détectée à l'aide de la caméra infrarouge proche de Hubble et du spectromètre multi-objets. Il a également été détecté par une caméra infrarouge sur le Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire européen austral. À ces longueurs d'onde infrarouges plus longues, il est très faible et rouge.
La grande surprise est à quel point la galaxie est plus lumineuse dans les images infrarouges à plus longue longueur d'onde du télescope spatial Spitzer. Spitzer est sensible à la lumière des étoiles plus anciennes et plus rouges, qui devraient constituer la majeure partie de la masse d'une galaxie. La luminosité infrarouge de la galaxie suggère qu'elle est massive. "Ce serait une grande galaxie, même aujourd'hui", a déclaré Mark Dickinson de l'Observatoire national d'astronomie optique, Tucson, Ariz. "À une époque où l'univers n'avait que 800 millions d'années, il est positivement gigantesque", a-t-il ajouté.
Des observations de Spitzer ont également été rapportées de manière indépendante par Laurence Eyles de l'Université d'Exeter au Royaume-Uni et Haojing Yan du Spitzer Science Center, Pasadena, en Californie. l'univers avait moins d'un milliard d'années.
Les nouvelles observations rapportées par Mobasher étendent cette notion de «bébés galaxies» étonnamment matures à un objet qui est peut-être 10 fois plus massif, et qui semblait former ses étoiles encore plus tôt dans l'histoire de l'univers.
L'équipe de Mobasher a estimé la distance jusqu'à cette galaxie en combinant les informations fournies par les observations Hubble, Spitzer et VLT. La luminosité relative de la galaxie à différentes longueurs d'onde est influencée par l'univers en expansion et permet aux astronomes d'estimer sa distance. Ils peuvent également se faire une idée de la composition de la galaxie en termes de masse et d'âge de ses étoiles. Il faudra la prochaine génération de télescopes, tels que le télescope spatial James Webb infrarouge, pour confirmer la distance de la galaxie.
Alors que les astronomes croient généralement que la plupart des galaxies ont été construites par morceaux par fusion de petites galaxies, la découverte de cet objet suggère qu'au moins quelques galaxies se sont formées rapidement il y a longtemps. Pour une si grande galaxie, cela aurait été un événement extrêmement explosif de naissance d'étoiles. Les résultats de Mobasher seront publiés dans le Astrophysical Journal le 20 décembre.
Pour des images électroniques de la recherche et des informations sur le Web, visitez: http://hubblesite.org/news/2005/28
Source d'origine: Communiqué de presse Hubble
