Extrait d'un communiqué de presse du JPL:
Voir, c'est croire, sauf quand vous ne croyez pas ce que vous voyez. Le groupement galactique, découvert par le télescope spatial Spitzer de la NASA, a été observé tel qu'il existait lorsque l'univers était à peu près le quart de son âge actuel de 13,7 milliards d'années.
L'arc géant est la forme étirée d'une galaxie plus éloignée dont la lumière est déformée par la puissante gravité de l'amas de monstres, un effet appelé lentille gravitationnelle. Le problème est que l'arc ne devrait pas exister.
«Quand je l'ai vu pour la première fois, je le regardais fixement, pensant qu'il disparaîtrait», a déclaré le chef de l'étude Anthony Gonzalez de l'Université de Floride à Gainesville, dont l'équipe comprend des chercheurs du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Pasadena, en Californie. une analyse statistique, les arcs devraient être extrêmement rares à cette distance. À cette époque précoce, on s'attend à ce qu'il n'y ait pas suffisamment de galaxies derrière l'amas assez brillantes pour être vues, même si elles ont été «cristallisées» ou déformées par l'amas. L'autre problème est que les amas de galaxies deviennent moins massifs à mesure que vous remontez dans le temps. Il est donc plus difficile de trouver un amas avec suffisamment de masse pour être une bonne lentille pour plier par gravité la lumière d'une galaxie éloignée. "
Les amas de galaxies sont des collections de centaines à des milliers de galaxies liées entre elles par la gravité. Ce sont les structures les plus massives de notre univers. Les astronomes étudient fréquemment les amas de galaxies à la recherche de galaxies lointaines et magnifiées derrière elles qui seraient autrement trop sombres pour être vues avec des télescopes. Beaucoup de ces galaxies à lentilles gravitationnelles ont été trouvées derrière des amas de galaxies plus proches de la Terre.
La surprise de cette observation de Hubble est de repérer une galaxie cristallisée par un amas extrêmement éloigné. Surnommé IDCS J1426.5 + 3508, l'amas est le plus massif trouvé à cette époque, pesant jusqu'à 500 billions de soleils. Il est 5 à 10 fois plus grand que les autres clusters trouvés à un moment aussi précoce de l'histoire de l'univers. L'équipe a repéré le groupe dans une recherche à l'aide du télescope spatial Spitzer de la NASA en combinaison avec des images optiques d'archives prises dans le cadre du Deep Wide Field Survey de l'Observatoire national d'astronomie optique au Kitt Peak National Observatory, Tucson, Ariz. Les images combinées leur ont permis de voir l'amas comme un groupe de galaxies très rouges, indiquant qu'elles sont loin.
Ce système unique constitue l'amas le plus éloigné connu pour «héberger» un arc géant à lentilles gravitationnelles. La découverte de cet ancien arc gravitationnel peut donner un aperçu de la façon dont, dans les premiers moments après le Big Bang, les conditions ont été mises en place pour la croissance de grappes lourdes dans le premier univers.
L'arc a été repéré dans des images optiques de l'amas prises en 2010 par la caméra avancée de Hubble pour les levés. Les capacités infrarouges de la caméra grand champ 3 de Hubble ont aidé à fournir une distance précise, confirmant qu'il s'agit de l'un des clusters les plus éloignés jamais découverts.
Une fois que les astronomes ont déterminé la distance de l'amas, ils ont utilisé Hubble, le radiotélescope combiné CARMA pour la recherche en astronomie à ondes millimétriques (CARMA) et l'observatoire de rayons X Chandra de la NASA pour montrer indépendamment que le groupement galactique est extrêmement massif.
"La chance de trouver un amas aussi gigantesque si tôt dans l'univers était inférieure à 1% dans la petite zone que nous avons étudiée", a déclaré Mark Brodwin, membre de l'équipe de l'Université du Missouri-Kansas City. "Il partage un chemin évolutif avec certains des clusters les plus massifs que nous voyons aujourd'hui, y compris le cluster Coma et le cluster El Gordo récemment découvert."
Une analyse de l'arc a révélé que l'objet à lentilles est une galaxie en formation d'étoiles qui existait il y a 10 à 13 milliards d'années. L'équipe espère utiliser à nouveau Hubble pour obtenir une distance plus précise vers la galaxie cristallisée.
Les résultats de l'équipe sont décrits dans trois articles, qui seront publiés en ligne aujourd'hui et seront publiés dans le numéro du 10 juillet 2012 de The Astrophysical Journal. Gonzalez est le premier auteur d'un des articles; Brodwin, sur un autre; et Adam Stanford de l'Université de Californie à Davis, le troisième. Daniel Stern et Peter Eisenhardt de JPL sont co-auteurs des trois articles.
Légende de l'image principale: Ces images, prises par le télescope spatial Hubble de la NASA, montrent un arc de lumière bleue derrière un amas extrêmement massif de galaxies résidant à 10 milliards d'années-lumière. Crédit d'image: NASA / ESA / Université de Floride, Gainsville / Université du Missouri-Kansas City / UC Davis
