Le télescope spatial Hubble découvre une galaxie vieille de 11 milliards d’années cachée dans la lumière vive d’un quasar 
Les astronomes ont peut-être découvert les trous noirs les plus proches de la Terre
Le télescope spatial Hubble découvre une galaxie vieille de 11 milliards d’années cachée dans l’éclat d’un quasar
Les astronomes observent normalement les galaxies en observant la lumière émise par ces objets, mais certaines galaxies délicates nécessitent une approche différente.
Grâce au télescope spatial Hubble, une équipe d’astronomes a utilisé une technique délicate pour découvrir une galaxie insaisissable vieille de 11 milliards d’années. Plutôt que d’observer la lumière que ce royaume émet, ils ont observé la lumière qu’il absorbe.
Tout comme nous voyons une ampoule électrique grâce à la lumière qu’elle émet, les astronomes observent généralement les galaxies à l’aide de la lumière émise par leurs étoiles. Les galaxies émettent des ondes lumineuses sur l’ensemble du spectre électromagnétique, et différents télescopes sont capables d’observer ces objets cosmiques dans différentes longueurs d’onde afin d’en obtenir une image complète.
Toutefois, lorsqu’une galaxie se trouve sur la même ligne de visée qu’une autre source de lumière brillante plus éloignée, il existe une autre façon de procéder à ces observations galactiques. Lorsque la lumière traverse une galaxie d’arrière-plan en direction d’une galaxie d’avant-plan, par exemple, le gaz et la poussière de la galaxie d’avant-plan absorbent certaines des longueurs d’onde de la galaxie d’arrière-plan. Et comme les éléments chimiques absorbent la lumière à des longueurs d’onde spécifiques, la recherche de lacunes dans la sortie de la lumière – ou spectre – d’une source d’arrière-plan peut indiquer aux astronomes ce que cette lumière a traversé sur son chemin vers nos télescopes. En d’autres termes, la lumière contenue dans ces « lacunes » aurait été absorbée par un objet de premier plan sur le chemin menant à notre point d’observation.
Les quasars constituent une source d’arrière-plan potentiellement utile pour cette technique. Il s’agit de cœurs galactiques extrêmement brillants, alimentés par des trous noirs supermassifs qui expulsent des jets de rayonnement et de matière en se régalant de la matière environnante.
« Pour trouver des galaxies absorbantes, nous recherchons d’abord des quasars particulièrement rouges », a déclaré Johan Fynbo, astronome au Cosmic Dawn Center, dans un communiqué. « Comme la poussière d’étoile a tendance à absorber la lumière bleue mais pas la rouge, s’il y a une galaxie poussiéreuse au premier plan, le quasar sera rougi ».
Le chercheur et son équipe ont repéré plusieurs galaxies absorbantes en analysant la lumière des quasars rougis, mais une fois cette étape franchie, ils sont confrontés à une tâche bien plus ardue : la recherche de la lumière émise par la galaxie absorbante elle-même.
Une luciole sur un phare cosmique
Lorsqu’ils sont situés exactement derrière une galaxie, les quasars ont tendance à perturber notre vision des galaxies d’avant-plan en raison de leur immense luminosité. Leur luminosité est telle qu’elle écrase la lumière combinée de toutes les étoiles d’une galaxie entière.
Ainsi, repérer une galaxie absorbante avec sa propre lumière revient à essayer de repérer une luciole perchée sur la lampe d’un phare alors que l’on se trouve sur le rivage. Si ce défi peut paraître trop intimidant pour beaucoup, Fynbo et ses collègues, eux, le relèvent avec plaisir.
Malheureusement, les scientifiques n’ont pas encore identifié la lumière provenant de cette galaxie absorbante de 11 milliards d’années récemment découverte, mais les modèles d’absorption révélés par cet objet sont remarquables. La galaxie, telle qu’elle était lorsque notre univers, vieux de 13,8 milliards d’années, n’avait qu’environ 3 milliards d’années, absorbe plus de lumière que d’autres galaxies découvertes de la même manière, ce qui signifie qu’il s’agit probablement d’une galaxie plus mature, comme la Voie lactée.
« Les caractéristiques que nous avons trouvées dans la lumière manquante nous renseignent sur la poussière de la galaxie de premier plan », a déclaré Lise Christensen, membre de l’équipe de découverte et astronome au Cosmic Dawn Center, dans le communiqué. « En fait, la poussière semble ressembler à celle que nous observons localement dans la Voie lactée et dans l’une de nos galaxies voisines.
L’équipe a également pu déterminer que la galaxie a une contrepartie brillante. Cette galaxie, qui semble donner naissance à des étoiles à un rythme soutenu, est si proche de la galaxie absorbante que l’équipe pense que les deux galaxies sont probablement liées par la gravitation. Cela signifie qu’à un moment donné après avoir été remarquées, les deux galaxies ont probablement formé un groupe de galaxies similaire au groupe local dans lequel se trouve la Voie lactée.
M. Fynbo a l’intention de revisiter cette région de l’espace avec d’autres instruments, notamment le télescope optique nordique de La Palma, afin de rechercher d’autres membres de ce groupe galactique, dans l’espoir de voir la galaxie absorbante émettre sa propre lumière.
« Cela rend les galaxies encore plus intéressantes à étudier », conclut l’astronome.
Des scientifiques localisent une ancienne galaxie et voici où elle se cache
Si le télescope spatial James Webb retient aujourd’hui toute l’attention, le bon vieux télescope spatial Hubble apporte encore beaucoup au monde de la science et de l’astronomie. Tout récemment, les scientifiques ont pu découvrir une galaxie vieille de 11 milliards d’années qui était cachée dans l’éclat d’un quasar. Selon Space.com, les scientifiques recherchent souvent des quasars rougeoyants pour détecter des galaxies absorbantes proches, ce qui est la tactique qu’ils ont utilisée dans ce cas.
Les scientifiques ont récemment découvert une ancienne galaxie qui se cachait dans l’éclat d’un quasar.
Bien entendu, le simple fait de trouver un quasar rougeoyant ne signifie pas que les observateurs pourront automatiquement regarder à proximité et trouver une galaxie. Le processus est un peu plus compliqué que cela. Comme l’explique Space.com, les scientifiques observent généralement les galaxies en regardant la lumière émise par les étoiles qui s’y trouvent.
Les quasars sont extrêmement brillants et leur lumière est généralement suffisante pour bloquer toute la lumière émise par une galaxie au premier plan en raison de son immense éblouissement.
Les observateurs doivent donc adopter une approche différente qui consiste à examiner les lacunes dans la lumière émise par la galaxie lointaine la plus brillante, qui peuvent avoir été absorbées par certains aspects de la galaxie au premier plan. En particulier, les quasars sont une source de lumière d’arrière-plan courante que les scientifiques observent parfois pour trouver ces galaxies cachées dans les interstices.
Comme l’explique Johan Fynbo, astronome au Cosmic Dawn Center, les quasars rougis affichent généralement cette couleur en raison de la présence de gaz et de poussières provenant d’une galaxie qui pourrait se trouver au premier plan de l’objet.
Les quasars sont extrêmement brillants et leur lumière est généralement suffisante pour bloquer toute la lumière émise par une galaxie au premier plan en raison de son immense éblouissement. Ainsi, une galaxie absorbante dont la lumière serait facilement observable est complètement engloutie dans cette lumière, ce qui rend extrêmement difficile pour les astronomes de la voir par les moyens d’observation habituels.
Bien sûr, l’observation de ces galaxies n’est pas impossible ; elle est simplement plus difficile à trouver, ce qui explique pourquoi des objets comme cette galaxie vieille de 11 milliards d’années peuvent rester cachés pendant si longtemps de nos balayages typiques de l’univers.
D’autres observations révèlent que la galaxie cachée par le quasar semble également avoir une contrepartie galactique plus brillante, liée à la gravitation.
Même si nous trouvons la galaxie, les quasars perturbent l’équation, car les scientifiques doivent encore identifier officiellement la lumière provenant de la galaxie récemment découverte. Les modèles d’absorption observés jusqu’à présent ont révélé quelques détails intéressants, comme le fait que la galaxie est probablement une galaxie très mature, semblable à notre Voie lactée.
D’autres observations révèlent que la galaxie cachée par un quasar semble également avoir une contrepartie galactique plus brillante liée à la gravitation. Cette observation est basée sur le fait que la galaxie qui produit de nouvelles étoiles à un rythme élevé est incroyablement proche de la galaxie observatrice, ce qui signifie que ces deux galaxies font probablement partie d’un groupe local de galaxies.
Espérons que nous en apprendrons davantage sur ce groupe local, car les chercheurs ont l’intention d’explorer davantage la région avec le télescope optique nordique de La Palma et d’autres instruments dans un avenir proche.
Le télescope spatial Hubble découvre une galaxie vieille de 11 milliards d’années cachée dans la lumière vive d’un quasar
Les quasars constituent une source potentiellement utile pour cette technique. Il s’agit de noyaux galactiques extrêmement brillants, alimentés par des trous noirs supermassifs qui projettent des jets de rayonnement et de matière tout en se nourrissant de la matière environnante. En savoir plus : Les astronomes ont peut-être découvert les trous noirs les plus proches de la Terre « Pour trouver des galaxies absorbantes, nous recherchons d’abord des quasars particulièrement rouges », explique Johan Fynbo, astronome au Cosmic Dawn Center. « Comme les poussières d’étoiles ont tendance à absorber la lumière bleue et non la rouge, s’il y a une galaxie poussiéreuse au premier plan, le quasar apparaîtra rouge. Lui et son équipe ont découvert plusieurs galaxies absorbantes en analysant la lumière de quasars rouges, mais une fois cette tâche accomplie, ils se sont trouvés confrontés à une tâche bien plus difficile : rechercher la lumière de quasars rouges. La lumière émise par la galaxie absorbante elle-même. Une luciole sur une balise cosmique Lorsqu’ils sont situés exactement derrière une galaxie, les quasars ont tendance à bloquer notre vue sur les galaxies à l’avant en raison de leur luminosité extrême. Leur luminosité est telle qu’elle écrase la lumière combinée de toutes les étoiles de la galaxie. Ainsi, détecter une galaxie absorbant sa propre lumière revient à essayer de repérer une luciole perchée sur un phare alors qu’elle se trouve sur la terre ferme. Bien que ce défi soit trop difficile à relever pour beaucoup, Fynbo et ses collègues l’apprécient toujours.
Malheureusement, les scientifiques n’ont pas encore déterminé si la lumière provenait de la galaxie absorbante de 11 milliards d’années qu’ils ont récemment découverte, mais le modèle d’absorption révélé par cet objet est remarquable. Cette galaxie, observée alors que notre univers, vieux de 13,8 milliards d’années, n’avait que 3 milliards d’années, absorbe plus de lumière que d’autres galaxies découvertes de la même manière, ce qui signifie qu’il pourrait s’agir d’une galaxie plus mature comme la Voie lactée. . « Les caractéristiques que nous avons trouvées dans la lumière manquante nous renseignent sur la poussière de la galaxie d’avant-plan », a déclaré Lise Christensen, membre de l’équipe de découverte et astronome au Cosmic Dawn Center. . « En fait, la poussière semble être similaire à celle que nous observons localement dans la Voie lactée et dans l’une de nos galaxies voisines ».
L’équipe a également pu déterminer que cette galaxie a une contrepartie brillante. Cette galaxie, qui semble donner naissance à des étoiles à un rythme extrêmement rapide, est si proche de la galaxie absorbante que l’équipe pense même que les deux sont probablement liées par la gravitation. Cela signifie qu’à un moment donné, après avoir été remarquées, les deux galaxies ont probablement formé un groupe de galaxies similaire au groupe local où se trouve la Voie lactée. M. Fynbo prévoit de revisiter cette région de l’espace avec d’autres instruments, notamment le télescope optique nordique de La Palma, afin de rechercher d’autres membres de ce groupe de galaxies dans l’espoir de voir la galaxie fascinante. Le récepteur émet sa propre lumière. « Cela rend l’étude des galaxies encore plus intéressante », conclut l’astronome. La recherche de l’équipe a été acceptée pour publication dans la revue Astronomy & Astrophysics. Entre-temps, une version révisée par les pairs est disponible sur le dépôt de recherche arXiv.
Les astronomes ont peut-être découvert les trous noirs les plus proches de la Terre
Les scientifiques pensent que deux, voire trois, trous noirs pourraient vivre à environ 150 années-lumière de notre planète.
Des astronomes ont peut-être découvert que les trous noirs les plus proches de la Terre pourraient se trouver dans l’amas des Hyades, qui se trouve à seulement 150 années-lumière du soleil.
En fait, ces trous noirs pourraient avoir été éjectés de l’amas dense d’étoiles il y a des millions d’années pour errer seuls dans la galaxie. Même dans ce cas, ils seraient environ dix fois plus proches que le trou noir précédemment considéré comme le plus proche de la Terre.
Visibles dans la constellation du Taureau, les Hyades sont un amas ouvert de centaines d’étoiles. Les amas ouverts comme celui-ci sont des collections d’étoiles dont on pense qu’elles se sont formées en même temps à partir d’un même nuage massif de gaz et de poussière. C’est pourquoi les étoiles de ce type d’amas sont connues pour partager des caractéristiques fondamentales telles que la composition chimique et l’âge.
Afin de détecter ce qui pourrait être les trous noirs les plus proches de notre planète, une équipe dirigée par Stefano Torniamenti, chercheur postdoctoral à l’université de Padoue, a créé une simulation des mouvements et de l’évolution des étoiles dans les Hyades. La simulation a également été générée avec des trous noirs présents dans l’équation. Les scientifiques ont ensuite comparé les résultats de cette simulation avec les observations réelles des vitesses et des positions de la population stellaire de l’amas ouvert. Ce dernier ensemble de données est dû au télescope spatial Gaia.
« Nos simulations ne peuvent correspondre simultanément à la masse et à la taille des Hyades que si des trous noirs sont présents au centre de l’amas aujourd’hui, ou jusqu’à récemment », a déclaré M. Torniamenti dans un communiqué.
Torniamenti et ses collègues ont constaté que les modèles qui correspondaient le mieux aux observations des Hyades étaient ceux qui incluaient deux ou trois trous noirs à l’intérieur de l’amas d’étoiles. En outre, les simulations impliquant des trous noirs dans l’amas d’étoiles qui, en théorie, ont été éjectés il y a 150 millions d’années au maximum, correspondaient également aux données de Gaia.
En effet, selon l’équipe, si ces trous noirs avaient été violemment éjectés des Hyades lorsque l’amas avait environ un quart de son âge actuel, soit environ 625 millions d’années, la collection d’étoiles n’aurait pas suffisamment évolué pour faire disparaître les preuves de leur existence antérieure.
Même si les trous noirs ont été éjectés des Hyades à ce jour, expliquent les chercheurs, ils resteraient les trous noirs les plus proches de la Terre malgré leur statut de voyous. C’est ce qui ressort des simulations, qui indiquent que si les trous noirs ne se trouvent pas actuellement dans les Hyades, ils en sont toujours proches.
Les anciens détenteurs du record du trou noir le plus proche de la Terre étaient Gaia BH1 et Gaia BH2, qui, comme leur nom l’indique, ont été découverts cette année grâce aux données de Gaia.
Gaia BH1 est situé à 1 560 années-lumière de la Terre, tandis que Gaia BH2 se trouve à environ 3 800 années-lumière. Bien que ces deux trous noirs soient situés dans l’arrière-cour de la Terre (en termes cosmiques, du moins), ils sont encore 10 et 20 fois plus éloignés que l’amas des Hyades et son duo ou trio potentiel de trous noirs.
Cette nouvelle recherche et la découverte antérieure de Gaia BH1 et BH2 illustrent la façon dont Gaia, lancé en 2013, a remodelé l’astronomie. Le télescope spatial a permis aux astronomes d’étudier pour la première fois la position et la vitesse des étoiles individuelles dans des amas comme les Hyades.
Gaia est capable de telles percées parce qu’il peut mesurer avec précision la position et le mouvement de milliards d’étoiles sur un fond de ciel. Le suivi des mouvements stellaires avec une telle précision permet de révéler les influences gravitationnelles qui s’exercent sur ces étoiles, même si ces influences proviennent d’objets cachés tels que des trous noirs de faible masse stellaire.
« Cette observation nous aide à comprendre comment la présence de trous noirs affecte l’évolution des amas d’étoiles », a déclaré Mark Gieles, chercheur à l’université de Barcelone et auteur de la recherche. « Ces résultats nous donnent également un aperçu de la façon dont ces objets mystérieux sont répartis dans la galaxie.
Hubble Space Telescope Finds 11-billion-year-old Galaxy Light Hidden in a Quasar’s Glare
https://www.space.com/hubble-elusive-11-billion-year-old-galaxy-light-absorption
https://www.giantfreakinrobot.com/sci/ancient-galaxy-quasar.html