À l'aide de lentilles gravitationnelles, les astronomes ont pu voir une jeune galaxie en formation d'étoiles dans l'univers lointain telle qu'elle est apparue seulement deux milliards d'années après le Big Bang. De façon appropriée, la galaxie utilisée comme objectif zoom était la galaxie «Cosmic Eye», ainsi nommée parce que sous l'effet de la lentille gravitationnelle, elle ressemble à un œil géant dans l'espace. Les chercheurs, dirigés par le Dr Dan Stark, de Caltech, disent que cette galaxie lointaine pourrait fournir un aperçu de la façon dont notre propre galaxie a évolué vers son état actuel.
Les astronomes ont utilisé le télescope Keck de dix mètres à Hawaï, qui est équipé d'une optique adaptative (AO) d'étoile guide assistée par laser pour corriger le flou dans l'atmosphère terrestre. En combinant le puissant télescope avec l'effet grossissant du champ gravitationnel de la galaxie de premier plan - appelé lentille gravitationnelle - ils ont pu étudier le système d'étoiles lointaines, qui se trouve à 11 milliards d'années-lumière de la Terre. L'œil cosmique, la galaxie de premier plan, se trouve à 2,2 milliards d'années-lumière de la Terre.
La distorsion des rayons lumineux a agrandi la galaxie lointaine huit fois.
Cela a permis aux scientifiques de déterminer la structure de vitesse interne de la galaxie et de la comparer aux systèmes stellaires ultérieurs tels que la Voie lactée.
Dans l'image, la source rouge au milieu est la galaxie à lentilles de premier plan, tandis que l'anneau bleu est l'image de l'anneau presque complète de la galaxie en formation d'étoiles d'arrière-plan.
Le co-auteur de la recherche, le Dr Mark Swinbank, de l'Institute for Computational Cosmology, à l'Université de Durham, a déclaré: «Il s'agit de l'étude la plus détaillée qui ait été faite sur une première galaxie. En fait, nous remontons dans le temps à l'époque où l'Univers était à ses débuts.
Stark a déclaré: «La gravité nous a efficacement fourni un objectif zoom supplémentaire, nous permettant d'étudier cette galaxie éloignée à des échelles approchant seulement quelques centaines d'années-lumière.
«C'est un échantillonnage dix fois plus fin qu'auparavant. En conséquence, pour la première fois, nous pouvons voir qu'une jeune galaxie de taille typique tourne et évolue lentement vers une galaxie spirale un peu comme notre propre voie lactée. »
Les données de l'observatoire de Keck ont été combinées avec des observations millimétriques de l'interféromètre du plateau de Bure, dans les Alpes françaises, qui est sensible à la distribution de gaz froid destiné à s'effondrer pour former des étoiles.
Le Dr Swinbank a ajouté: «Remarquablement, le gaz froid tracé par nos observations millimétriques partage la rotation indiquée par les jeunes étoiles dans les observations de Keck.
"La distribution du gaz vue avec notre résolution étonnante indique que nous assistons à la construction progressive d'un disque en spirale avec un composant nucléaire central."
Ces observations incitent les astronomes à anticiper les capacités du télescope européen extrêmement grand (E -ELT) et du télescope américain de trente mètres (TMT), qui sont en cours de construction et seront disponibles dans environ 10 ans.
Source: Université de Durham
