Vous n'avez pas besoin d'être un vieux hippie… tout ce que vous avez à faire est de pouvoir imaginer un moment dans environ un demi-milliard d'années après le Big Bang. Grâce à un ensemble d'images composites prises par le télescope Gemini Observatory North à travers différents filtres optiques et infrarouges, la science a peut-être découvert ce qui pourrait être la rafale de rayons gamma (GRB) la plus éloignée jamais détectée.
"Comme pour toute constatation de ce type, il existe des incertitudes", a déclaré le chercheur principal de l'étude, Antonino Cucchiara. "Cependant, si j'étais à Vegas, je ne parierais jamais contre la probabilité que ce soit le GRB le plus éloigné jamais vu et nous estimons qu'il y a même 23% de chances qu'il soit l'objet le plus éloigné jamais observé dans l'univers."
Alors que nous explorons de plus en plus loin dans les parties les plus éloignées de l’espace, nous sommes pratiquement capables de regarder en arrière dans le temps. Même si les sursauts gamma ne durent que quelques minutes et se produisent à des milliards d'années-lumière, leur «rémanence» peut durer quelques semaines, permettant à des instruments comme le satellite Swift ou de grands télescopes au sol de les détecter. Selon Cucchiara, «les Gémeaux étaient le bon télescope, au bon endroit, au bon moment. Les données de Gemini ont contribué à nous permettre de conclure que l'objet est probablement le GRB le plus éloigné jamais vu. »
Si leurs conclusions sont correctes, cela implique la lumière du GRB distant laissé de sa source il y a environ 13,1 milliards d'années ou environ 520 millions d'années après le Big Bang. Cela permet aux astronomes de conclure que ce n'est pas la conséquence de la toute première génération d'étoiles formées dans l'univers. L'implication est que le premier univers extrêmement jeune était déjà une fabrique d'étoiles occupée.
«En regardant très loin, parce que la lumière met si longtemps sur son chemin pour atteindre la Terre, les astronomes sont effectivement capables de regarder en arrière dans le temps à cette époque précoce. Malheureusement, les immenses distances impliquées rendent cela très difficile. Il existe différentes façons de trouver de tels objets, en regardant les galaxies éloignées étant la plus évidente, mais parce que les galaxies sont faibles, c'est très difficile. Les reflets GRB sont tellement plus brillants »
Mais arriver à ce type de conculsions n'est pas facile et c'est pourquoi l'étude a pris deux ans. «Idéalement, nous aurions rassemblé un spectre pour mesurer la distance avec précision, mais nous avons été déjoués à la dernière minute lorsque le temps a empiré sur Mauna Kea. Comme les reflets GRB s'estompent si rapidement, nous n'avons jamais eu de seconde chance », a déclaré Derek Fox, le conseiller de Cucchiara pour ses recherches de deuxième cycle à la Penn State University.
Être suffisamment sûr pour rapporter les résultats comme concluants peut être une entreprise délicate. Comme pour tout ce qui concerne l'astronomie, une deuxième «opinion» est non seulement la bienvenue, mais une partie nécessaire de toute découverte. C’est pourquoi les images de Gemini North ont été combinées avec des images à champ plus large du télescope infrarouge du Royaume-Uni (également sur le Mauna Kea à Hawaï). En conséquence, l'équipe a pu estimer le décalage vers le rouge du GRB 090429B avec un degré de confiance élevé.
"Le fait que nous n'avons jamais pu détecter quoi que ce soit à l'endroit où nous avons vu la rémanence dans les données Gemini nous a donné le chaînon manquant pour converger vers cette estimation extrêmement élevée du décalage vers le rouge", a déclaré Cucchiara. «Nous avons regardé avec Gemini, le télescope spatial Hubble et aussi avec le très grand télescope au Chili et nous n'avons jamais rien vu une fois la rémanence s'estompée. Cela signifie que la galaxie hôte de ce GRB est si éloignée qu'elle ne pourrait pas être vue avec les télescopes existants. Pour cette raison, et les informations fournies par le satellite Swift, notre confiance est extrêmement élevée que cet événement s'est produit très, très tôt dans l'histoire de notre univers. »
Vraiment loin…
