Une équipe de chercheurs, menée par Johan Richard (Centre de recherche et d’Astrophysique de Lyon – CNRS/Université Lyon 1/ENS Lyon) et Jean-Paul Kneib (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille – CNRS/Université de Provence) a découvert une galaxie lointaine qui contiendrait des étoiles âgées de 750 millions d’années, plaçant l’époque de sa formation à environ 200 millions d’années après le Big Bang. Ces résultats obtenus grâce aux effets de lentille gravitationnelle d’un amas de galaxies, suggèrent que les premières galaxies se seraient formées bien plus tôt que prévu et apportent un éclairage capital sur leur formation et sur leur évolution au début de l’Univers. Ils seront publiés en avril 2011 sur le site de la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
D’après Johan Richard, premier auteur de l’article : « les mesures obtenues sur cette galaxie lointaine suggèrent qu’elle aurait commencé à former ses étoiles seulement 200 millions d’années après le Big Bang. » La découverte d’une telle galaxie défie les théories de formation et d’évolution des galaxies actuellement en vigueur. Elle pourrait aider à résoudre le mystère concernant la ré-ionisation du gaz d’hydrogène neutre (1) qui remplissait l’Univers à ses débuts.
Cette galaxie a pu être détectée grâce à l’amplification gravitationnelle de l’amas de galaxies Abell 383, dont l’importante force de gravitation, selon la théorie de la Relativité Générale d’Einstein, amplifie les rayons de lumière des galaxies plus distantes à la manière d’une loupe déformante. La découverte de cette galaxie est exceptionnelle car seul un alignement naturel quasi parfait entre la source, l’amas de galaxies et la Terre en a permis la détection.
La galaxie a tout d’abord été identifiée avec le télescope spatial Hubble (NASA – ESA), puis confirmée sur des images du télescope spatial Spitzer (NASA). L’équipe a ensuite effectué des observations spectroscopiques avec le télescope Keck-II à Hawaï pour mesurer sa distance. Le décalage vers le rouge (redshift en anglais) (2) mesuré spectroscopiquement est de 6,027, ce qui signifie que cette galaxie est vue telle qu’elle était lorsque l’Univers était âgé d’environ 950 millions d’années. Contrairement aux autres galaxies lointaines détectées possédant en majorité des étoiles jeunes, elle contiendrait des étoiles âgées de 750 millions d’années, plaçant l’époque de sa formation à environ 200 millions d’années après le Big Bang.
Cette découverte apporte des informations essentielles sur la période de formation des premières galaxies, mais pourrait également expliquer comment l’Univers est devenu transparent aux rayons UV dans le premier milliard d’années après le Big Bang. Au début de l’Univers, un gaz diffus d’hydrogène neutre bloque le cheminement de la lumière ultraviolette dans l’Univers. Pour laisser passer ces rayons UV, des sources de rayonnement important doivent progressivement ioniser l’hydrogène neutre. Les toutes premières populations d’étoiles telles que celles présentes dans cette galaxie lointaine pourraient jouer un rôle important dans ce processus de ré-ionisation de l’hydrogène neutre.
« Il semble probable qu’il existe en fait, dans l’Univers primitif, un plus grand nombre de galaxies formées à la même période que celle que nous avons découverte, » explique Jean-Paul Kneib.« Ces galaxies qui se formeraient alors très tôt dans l’Univers pourraient fournir le rayonnement manquant nécessaire à la ré-ionisation. »
Actuellement, les galaxies de ce type ne sont détectables qu’au travers des amas massifs jouant le rôle de télescopes cosmiques. Dans les prochaines années, le télescope James Webb (NASA/ESA/CSA), dont le lancement est prévu au cours de cette décennie, étudiera de manière détaillée cette nouvelle population de galaxies, tout comme, à plus long terme, le futur télescope géant européen (E-ELT) de l’ESO.
Ce diagramme explique le principe des lentilles gravitationnelles dans le contexte de notre découverte. L'amas de galaxies situé sur la ligne de visée entre la galaxie et la Terre, déforme l'Espace-Temps et les rayons lumineux de la galaxie lointaine sont déformés et amplifiés. Dans la configuration observée, deux rayons lumineux venant de notre galaxie atteignent directement la Terre. Ce sont ces 2 images que l'on retrouve dans la photographie de l'amas Abell 383 prise par le télescope spatial Hubble. © NASA, ESA, J. Richard (CRAL) and J.-P. Kneib (LAM)
Les amas de galaxies massifs déforment l'Espace-Temps et sont donc capables de dévier et amplifier la lumière des galaxies lointaines d'arrière-plan. Les amas peuvent alors agir comme loupe pour certaines galaxies bien alignées et permettent ainsi d'identifier des galaxies qui ne seraient pas visibles sinon. En observant l'amas de galaxie Abell 383 une équipe d'astronomes a identifié une galaxie si lointaine que nous la voyons alors que l'Univers n'avait que 950 millions d'années après le Big Bang. Elle est visible comme deux petits points (marqués) de chaque côté de la galaxie centrale de l'amas. Sur cette photographie prise par le télescope spatial Hubble, on identifie aussi d'autres images de galaxies fortement déformées apparaissant comme des arcs, mais plus proches que la paire de galaxies identifiée. © NASA, ESA, J. Richard (CRAL) and J.-P. Kneib (LAM)
Notes :
(1) A la suite du Big Bang, les protons et les électrons se sont combinés pour former des atomes d’hydrogène neutre qui sont opaques au rayonnement UV. La re-ionisation est le processus qui a re-ionisé l’hydrogène neutre en protons et électrons au cours du premier milliard d’années de l’Univers, le rendant à nouveau transparent aux rayons UV. Les premières galaxies sont actuellement considérées comme les objets célestes principalement responsables de la ré-ionisation.
(2) Le décalage vers le rouge de la distribution de lumière mesuré dans le spectre de la galaxie permet d’en évaluer la distance d’éloignement de la Terre.
Références :
Discovery of a possibly old galaxy at z = 6.027, multiply imaged by the massive cluster Abell 383
Johan Richard1,2, Jean-Paul Kneib3, Harald Ebeling4, Daniel P. Stark5, Eiichi Egami6, Andrew K. Fiedler6
1 CRAL, Observatoire de Lyon, Universit ?e Lyon 1, 9 Avenue Ch. Andr ?e, 69561 Saint Genis Laval Cedex, France
2 Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Juliane Maries Vej 30, DK-2100 Copenhagen, Denmark
3 Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, CNRS- Universit ?e Aix-Marseille, 38 rue F. Joliot-Curie, 13388 Marseille Cedex 13, France
4 Institute of Astronomy, University of Hawaii, Honolulu, HI 96822, USA
5 Institute of Astronomy, University of Cambridge, Madingley Road, Cambridge CB3 0HA, UK
6 Steward Observatory, University of Arizona, 933 N. Cherry Avenue, Tucson, AZ 85721, USA
Voir l’article en ligne : Consulter le site web
Source: communiqué de presse du CNRS
Mario Cosentino
Enseignant en Mathématiques & Physique
Formation Universitaire Astronomie et Astrophysique
L’EXPANSION DE L’UNIVERS: UNE GRANDE ERREUR DEMONTREE PAR L’ABSURDE? ( PARTIE I )
1.PREMIERE PARTIE: LA CAUSE DE LA GRANDE ERREUR…
2.DEUXIEME PARTIE : LES OBSERVATIONS OU LA DEMONSTRATION DE LA GRANDE ERREUR PAR L’ABSURDE…
N.B. : JE RAPPELLE QUE, SELON MES TRAVAUX DE RECHERCHE, LE BIG-BANG N’EST PAS LA CAUSE DES NOMBREUSES ABSURDITES QUI SEMBLENT SE POINTER A L’HORIZON COSMOLOGIQUE MAIS LE FAIT D’ACCEPTER OU DE CROIRE QUE NOTRE UNIVERS EST ENCORE AUJOURD’HUI EN DILATATION!
ENCORE SELON MES TRAVAUX DE RECHERCHE , PROCHAINEMENT, LES OBSERVATIONS ( ET NON LES ASTROPHYSICIENS, LES INGENIEURS, ETC., QUI TRAVAILLENT, DE PRES OU DE LOIN, A ELABORER DES NOUVELLES THEORIES ET DES TECHNOLOGIES DE PLUS EN PLUS ASTUCIEUSES ET PERFORMANTES! ) SERONT DE PLUS EN PLUS ABSURDES!
C’EST DONC L’ACCEPTATION OU LA CROYANCE EN UNE EXPANSION GENERALE ( accélérée ou non ) DU COSMOS QUI SERAIT LA CAUSE DE CETTE GRANDE ERREUR!
Toujours selon mes travaux de recherche, pour que l’Univers puisse avoir des étoiles, des galaxies et des amas de galaxies aussi proches du Big-Bang il faudrait que celui-ci puisse avoir un âge bien supérieur que seulement quelques 14 milliards d’années.
A l’heure actuelle aucun modèle n’explique de façon définitive la présence des premières étoiles à seulement quelques 200 millions d’années après le Big-Bang!
Voici quelques raisons qui interdiraient cette présence d’étoiles, de galaxies et d’amas de galaxies, dans un laps de temps aussi court — ce qui nous fait courir le risque d’être confronté prochainement
à des observations où on verrait des objets qui, pour qu’ils puissent exister à une époque quasiment contemporaine au Big-Bang, seraient nés AVANT LE BIG-BANG …
CETTE SITUATION SEMBLE, DE PLUS EN PLUS, NOUS CONDUIRE ( ET JE PENSE QUE VOUS ETES D’ACCORD AVEC MOI) A ETRE BIENTOT CONFRONTE A UNE GRANDE ERREUR QUI NE POURRAIT-ETRE QUALIFIEE QUE «DE MONSTRUEUSE ABSURDITE!»…
Voyons cela de plus près:
1.A cette époque nous savons que l’Univers était chaud et sans poussière. Or il faut de la poussière pour évacuer la chaleur augmentant à cause de la contraction d’un nuage ou collapse.
2.Nous savons également que l’expansion de l’Univers dilate le gaz
3.Pour la formation d’une galaxies elliptique le « temps de chute libre est celui pris par une particule pour rejoindre le centre depuis le bord du système » [1]. Et ce temps ne concerne qu’uniquement la durée qui est du même ordre de grandeur que le temps dynamique qui est de l’ordre de 2 milliards d’années [1]. On pourrait appeler cette durée la phase du collapse. Ajoutons qu’à cette phase la galaxie est loin d’être achevée ou ayant acquis le stade de maturité…
Maintenant ajoutons les observations d’ amas de galaxies ( de plus en plus nombreux proches du Big-Bang ) à moins de 1 milliard d’années après le Big-Bang et là les discussions vont être elles aussi de plus en plus «chaudes»… le modèle d’Univers dominant court le risque de se faire «griller»…
Alors comment le modèle dominant explique-t-il l’ observation des galaxies et des amas de galaxies à moins de 1 milliard d’année seulement après le Big-Bang?…
N.B. : Attention : faire appel à la matière noire c’est vouloir résoudre un modèle hypothétique par une autre hypothèse…
Pour résoudre ce problème des galaxies précoces l’hypothèse d’un Univers d’au moins 100 milliards d’années ne semble pas déraisonnable à l’heure actuelle car le modèle cosmologique dominant rencontre de plus en plus de problèmes devant les observations de plus en plus fines…et les graves problèmes ne font que commencer…
Il est à noter que les observations montrent qu’il existe des indices de plus en plus nombreux qui plaident contre la croyance, généralement admise, que notre Univers est encore aujourd’hui en expansion accélérée!
Aujourd’hui il n’existe aucun modèle cosmologique qui résous toutes les grandes énigmes de notre Univers. Il est temps, pour faire avancer nos connaissances de confronter le modèle dominant avec d’autres modèles alternatifs. Mais pour cela il faut beaucoup de courage et un esprit ouvert pour se préparer à observer des objets « collés » au Big-Bang » qui, maintenant, nous font courir le risque de se trouver a se dire que « NOUS SOMMES EN FACE D’UNE GRANDE ERREUR! »…
Dans ce cas sommes-nous prêt à changer de paradigme quitte à perdre la face???
Affaire à suivre…
Pour plus d’informations concernant mon modèle d’Univers qui se nomme le « New Big-Bang Fractal » voir les références [2] et [3].
Références
[1] Jérôme Perez: « Gravitation classique Problème à N corps, de 2 à l’infini… », 2e édition, Les presses de l’ENSTA, 2011, pp. 105 à 109.
[2] Allez dans Google et mettre : mario cosentino ou blog de mario cosentino
[3] Pour connaître l’équation qui relie la température de notre Univers à 2,726 K et la dimension fractale de l’ « éponge de Menger-Sierpinski » égale à 2,726 8 allez dans Google et mettre : Soleil et Kotov
NB: mes travaux de recherche font l’hypothèse que notre Univers aurait une géométrie à dimension fractale égale à 2, 726 8… ou à « éponge de Menger-Sierpinski »…