Les astronomes repèrent des galaxies "invisibles"

Vue en lumière visible d’une région de l’espace par le télescope spatial Hubble (à gauche) et le radiotélescope ALMA en ondes radio (à droite), révélant une galaxie auparavant cachée — © NASA

Une équipe d’astronomes a identifié deux galaxies « invisibles » au sein de l’Univers primitif grâce à de puissants télescopes. Révélées par les ondes radio, celles-ci étaient masquées par un épais voile de poussière.

REBELS-12-2 et REBELS-29-2

Capable de voir des objets situés à plus de 13 milliards d’années-lumière, le télescope spatial Hubble représente l’un des outils les plus puissants dont nous disposons pour scruter le cosmos. L’espace et le temps étant intimement liés, les objets se trouvant à cette distance sont vus tels qu’ils étaient il y a 13 milliards d’années, ce qui permet aux astronomes de remonter le temps jusqu’aux débuts de l’Univers.

Mais Hubble ne peut pas tout voir. Il observe le ciel principalement dans les longueurs d’onde de la lumière ultraviolette et visible, avec une certaine capacité dans le proche infrarouge. D’autres télescopes, balayant le cosmos dans des longueurs d’onde différentes, peuvent révéler de nouveaux détails, et c’est précisément ce qui s’est passé ici, lorsque les astronomes ont étudié une région de l’espace bien connue à l’aide de l’Atacama Large Millimeter Array (ALMA), qui capte les ondes radio.

« Nous examinions un échantillon de galaxies très lointaines grâce au télescope spatial Hubble », explique Pascal Oesch, co-auteur de l’étude, parue dans la revue Nature. « Et puis nous avons remarqué que deux d’entre elles avaient une voisine dont nous ignorions l’existence. Comme ces deux galaxies voisines sont entourées de poussière, une partie de leur lumière était bloquée, ce qui les rendait invisibles pour Hubble. »

Les deux galaxies découvertes ont été nommées REBELS-12-2 et REBELS-29-2, et bien que leur lumière ait parcouru 13 milliards d’années pour nous parvenir, elles sont désormais beaucoup plus éloignées que cela. En raison de l’expansion de l’Univers, celles-ci se trouvent maintenant à une distance stupéfiante de 29 milliards d’années-lumière, ce qui les place parmi les galaxies connues les plus éloignées.

10 à 20 % des galaxies de l’époque susceptibles d’être masquées par des nuages de poussière

Leur découverte soulève également de nouvelles questions intrigantes sur les débuts de l’Univers. L’équipe a calculé qu’entre 10 et 20 % des galaxies de cette époque pourraient se cacher derrière des nuages de poussière, ce qui signifie que nos modèles d’évolution de l’Univers pourraient être largement erronés.

« Nous essayons de reconstituer le grand puzzle de la formation de l’Univers et de répondre à la question la plus élémentaire : D’où vient tout cela ? », explique Oesch. « Les galaxies invisibles que nous avons découvertes dans l’Univers primitif font partie des premiers éléments constitutifs des galaxies matures que nous voyons autour de nous. C’est donc ici que tout a commencé. »

Le lancement prochain du télescope spatial James-Webb, spécialisé dans l’imagerie infrarouge du cosmos, devrait nous permettre de scruter encore plus profondément le cosmos. L’expansion de l’Univers étirant la lumière des objets les plus éloignés vers l’extrémité infrarouge du spectre, de tels instruments pourrait permettre de détecter davantage de ces galaxies cachées.

Par Yann Contegat, le 3 décembre 2021