La découverte d'une galaxie éclaire l'âge sombre de l'Univers

Le satellite indien Astrosat a découvert une galaxie très énergétique émettant des rayonnements ultraviolets.

Moins d'un milliard d'années après le Big Bang, l'Univers était rempli d'un brouillard d'hydrogène. Celui-ci avait pour particularité d'absorber le rayonnement ultraviolet émis par les toutes jeunes galaxies. Mais il s'est progressivement éclairci, une phase appelée réionisation, passant du stade de "l'âge sombre" à celui d'univers transparent, c'est-à-dire lumineux. L'énergie qui a permis d'ioniser le gaz interstellaire, essentiellement composé d'hydrogène, a pu provenir de la lumière générée par la première génération d'étoiles appartenant aux galaxies primordiales ou par l'intense rayonnement émis par la matière lorsque qu'elle tombe vers les trous noirs centraux de ces premières galaxies.

Des galaxies difficiles à étudier Seules les étoiles les plus massives émettent un rayonnement assez énergétique pour transformer le gaz interstellaire. Le problème, c’est que ce rayonnement est presque toujours absorbé par l’hydrogène environnant et donc difficile à observer directement. De même les premières galaxies de l'Univers sont très lointaines, difficiles à étudier et donc pour tenter de mieux comprendre cette période cruciale de l'évolution de l'Univers, qui s'est déroulée il y a environ 13 milliards d'années, les scientifiques doivent donc se tourner vers des galaxies proches, analogues des galaxies primordiales, qui émettraient suffisamment de photons ionisants pour que certains s’échappent et arrivent jusqu’à la Terre.

Longtemps introuvables, de telles galaxies ont commencé à être découvertes très récemment - depuis 2016 - et pour l'instant les astrophysiciens n'en dénombrent que quelques dizaines. Une nouvelle vient s'ajouter à leur liste avec la galaxie AUDFs01, d'abord repérée par Hubble et ensuite examinée par le télescope ultraviolet grand champ du satellite indien AstroSat. L'engin, lancé en 2015, constitue une mission à bas coût de l'Agence spatiale indienne et permet d'explorer l'Univers à des distances intermédiaires dans une large gamme de longueurs d'ondes ultraviolettes. La plus énergétique C'est ainsi que les scientifiques ont découvert avec AUDFs01 la première galaxie émettant dans le domaine des ultraviolets extrêmes (d’une longueur d’onde de 60 nanomètres). Son identification fait l'objet d'une publication dans la revue Nature Astronomy par des chercheurs indiens associés à leurs collègues de l'Université de Genève, en Suisse. AUDFs01 représente la galaxie émettant les photons ultraviolets les plus énergétiques connu et constitue de fait un bon modèle pour étudier les conditions qui ont mis fin à l'âge sombre de l'Univers.

Image du ciel prise par le satellite indien AstroSat dans le domaine de l’ultraviolet. Le zoom montre la galaxie AUDFs01 vue par le télescope spatial Hubble (à gauche) et par AstroSat (à droite).

Source : https://www.sciencesetavenir.fr/espace/univers/la-decouverte-d-une-galaxie-eclaire-la-fin-de-l-age-sombre-de-l-univers_146950