Les observations d'une galaxie inhabituelle, devenue comme un "serpent" géant du fait de sa courbure par une lentille gravitationnelle, ont aidé les astronomes à apprendre comment certaines des premières étoiles du jeune univers se sont formées, selon un article publié dans la revue Nature Astronomy.
«Nous avons longtemps supposé que les amas géants de gaz de plusieurs milliers d'années-lumière, où sont nées les premières étoiles de l'Univers, se composaient en fait de nombreuses petites« pépinières stellaires »non connectées. Nous sommes incroyablement chanceux d'avoir pu confirmer ces hypothèses en utilisant des images obtenues grâce au "serpent cosmique", - dit Valentina Tamburello de l'Université de Zurich (Suisse).
On pense que toute accumulation de matière de grande masse, y compris la matière noire, interagit avec la lumière et fait plier ses rayons, comme le font les lentilles optiques ordinaires. Les scientifiques appellent cet effet lentille gravitationnelle. Dans certains cas, la courbure de l'espace aide les astronomes à voir des objets ultra-lointains - les premières galaxies de l'Univers et leurs noyaux de quasar - qui auraient été inaccessibles pour l'observation depuis la Terre sans "augmentation" gravitationnelle.
Si deux quasars, galaxies ou autres objets sont localisés l'un après l'autre pour les observateurs sur Terre, une chose intéressante se produit: la lumière d'un objet plus éloigné se divisera en passant à travers la lentille gravitationnelle du premier. Pour cette raison, nous verrons non pas deux, mais cinq points lumineux, dont quatre seront des «copies» légères d'un objet plus éloigné.
Cette structure est souvent appelée la «croix d'Einstein» en raison du fait que son existence est prédite par la théorie de la relativité. Plus important encore, la même théorie dit que chaque copie d'un objet sera une «photographie» d'un quasar, d'une galaxie ou d'une supernova à différentes périodes de leur vie, en raison du fait que leur lumière a passé différents temps à sortir de la lentille gravitationnelle.
L'un des exemples les plus frappants de telles lentilles est l'amas de galaxies MACSJ1206 dans la constellation de la Vierge, mieux connu des astronomes sous le nom de «serpent cosmique». Il tire son nom du fait que l'attraction de ce groupe de «métropoles étoiles» plie la lumière d'une galaxie encore plus lointaine de telle sorte qu'elle se transforme en une bande de lumière, semblable à un serpent géant.
Ses reflets "miroirs", comme l'ont noté Tamburello et ses collègues, ont une forme normale et non déformée, ce qui a permis aux scientifiques d'utiliser ce "serpent" pour étudier le fonctionnement d'une pépinière stellaire dans une ancienne galaxie, et tester les théories populaires aujourd'hui selon lesquelles la poussière et le gaz s'est comporté différemment dans l'univers «jeune» comme il le fait aujourd'hui.
Le fait est que les images d'autres lentilles gravitationnelles, obtenues avec l'aide de Hubble, ont montré que ces galaxies se composent de plusieurs «pépinières stellaires» géantes de milliers d'années-lumière de large et de milliards de soleils en masse, à l'intérieur desquelles d'étranges étoiles géantes se forment, presque complètement. constitué d'hydrogène pur. Ni de telles accumulations de gaz ni de telles lumières n'existent aujourd'hui en principe, ce qui a conduit de nombreux cosmologistes à croire que des conditions complètement différentes pourraient prévaloir dans l'Univers primitif qu'elles ne le font actuellement.
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Comme l'ont montré les observations des «copies» de la galaxie agrandie, en fait, ce n'est pas tout à fait vrai - les nuages de gaz géants trouvés par Hubble sont en fait des dizaines de grandes «pépinières stellaires» de 60 à 90 années-lumière, situées à proximité les unes des autres. ami. Leur masse est beaucoup plus modeste - ils ne sont que des dizaines de millions de fois plus lourds que le Soleil, et non des milliards de fois.
Comme l'admettent les chercheurs, cela est également difficile à expliquer en utilisant les théories modernes de l'évolution des galaxies, mais elles peuvent également être divisées en de nombreux petits objets que nous ne voyons pas encore. En revanche, cela n'explique en rien pourquoi il existe une densité et un taux de formation d'étoiles extrêmement élevés à l'intérieur de ces amas.
Tamburello et ses collègues espèrent qu'une nouvelle génération de télescopes au sol, tels que l'E-ELT européen et le scandaleux TMT américain, aideront à tester cette hypothèse et à résoudre pleinement le mystère de la raison pour laquelle de nouvelles étoiles dans ces galaxies se formaient des centaines et des milliers de fois plus vite que les étoiles naissent. dans la Voie lactée aujourd'hui.
