radiotélescope
Une des antennes du radiotélescope géant à ondes métriques — © National Centre for Radio Astrophysics

Un puissant télescope indien a capté un signal radio record. Provenant d’une galaxie située à près de 9 milliards d’années de la Terre, celui-ci offre un aperçu précieux des débuts de l’Univers, dont l’âge est estimé à 13,8 milliards d’années environ.

Une galaxie lointaine, très lointaine

L’hydrogène est un élément constitutif essentiel du cosmos : qu’il soit réduit à son noyau chargé ou empilé en une molécule, sa présence peut en dire long sur les caractéristiques de l’Univers à la plus grande échelle. Récemment, le radiotélescope géant à ondes métriques (GMRT) a détecté la signature lumineuse de l’hydrogène atomique non chargé à la distance record de 8,8 milliards d’années, établie en mesurant le temps entre l’émission de la lumière et sa détection par les instruments terrestres.

« Une galaxie émet différents types de signaux radio », explique Arnab Chakraborty, cosmologiste à l’université McGill. « Les ondes longues étant peu énergétiques et intenses, auparavant, la détection la plus lointaine concernait une zone du cosmos située à 4,4 milliards d’années. »

Décrit dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, le signal radio record était une onde lumineuse d’une longueur initiale de 21 centimètres (étirée à 48 en raison de l’expansion de l’Univers) émanant de la galaxie lointaine SDSSJ0826+5630, présentant un taux exceptionnel de formation d’étoiles.

Schéma détaillant la détection du signal d’une galaxie lointaine — © Swadha Pardesi

Sa détection a été rendue possible par un phénomène astronomique connu sous le nom de lentille gravitationnelle, effet grossissant produit par la présence d’un corps céleste très massif se situant entre l’observateur et une source lumineuse lointaine. « Dans ce cas, le signal a été amplifié par un facteur 30, permettant au télescope de le capter », détaille Chakraborty. « Ces travaux ouvrent la voie à la détection d’autres signaux lointains dans un avenir proche. »

D’importantes implications

L’hydrogène atomique se forme lorsque du gaz chaud et ionisé situé à la périphérie d’une galaxie commence à s’abattre sur celle-ci, se refroidissant au passage pour se transformer en hydrogène moléculaire, puis en étoiles. Selon Chakraborty, le fait de pouvoir remonter aussi loin dans le temps promet notamment d’éclairer la formation des galaxies semblables à la Voie lactée, ainsi que les processus qui agitaient l’Univers à ses débuts.

« Ces dernières découvertes offrent de nouvelles possibilités passionnantes pour sonder l’évolution cosmique du gaz neutre avec les radiotélescopes à basse fréquence existants et futurs », conclut le chercheur.

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