Spitzer repère des amas galactiques qui se lient alors que l'univers a environ 4,6 milliards d'années. Crédit image: NASA Cliquez pour agrandir
Le télescope spatial Spitzer de la NASA a récemment découvert des amas de galaxies situées à 7-9 milliards d'années-lumière de la Terre. Les amas de galaxies sont parmi les plus grandes structures de l'Univers, consistant en des milliers de galaxies et des milliards d'étoiles. Cette découverte donne aux astronomes plus de preuves sur les types de structures qui existaient dans l'Univers primitif.
Les astronomes utilisant le télescope spatial Spitzer de la NASA ont mené un safari cosmique pour rechercher une espèce galactique rare. Leurs spécimens - des amas de galaxies dans un univers très éloigné - sont rares et éloignés, et n'ont pratiquement jamais été détectés au-delà d'une distance de 7 milliards d'années-lumière de la Terre.
Pour trouver les clusters, l'équipe a soigneusement examiné les images infrarouges Spitzer et les catalogues au sol; distances approximatives estimées basées sur les couleurs des amas de galaxies; et vérifié les soupçons à l'aide d'un instrument de spectrographe au W.M. Observatoire Keck à Hawaï.
En fin de compte, l'expédition a abouti à une prise assez galactique - l'amas de galaxies le plus éloigné jamais vu, situé à 9 milliards d'années-lumière. Cela signifie que l'amas a vécu à une époque où l'univers n'avait que 4,5 milliards d'années. L'univers serait âgé de 13,7 milliards d'années.
«Détecter un amas de galaxies à 9 milliards d'années-lumière est très excitant», a déclaré le chercheur principal de l'étude, le Dr Peter Eisenhardt du Jet Propulsion Laboratory de la NASA. "Il est vraiment étonnant que le télescope de 85 centimètres de Spitzer puisse voir 9 milliards d'années en arrière."
En utilisant les mêmes méthodes, les astronomes ont également trouvé trois autres groupes vivant entre 7 et 9 milliards d'années-lumière.
"Spitzer est un excellent instrument pour détecter les amas de galaxies très éloignées car ils se distinguent si brillamment dans l'infrarouge", a déclaré le co-investigateur Dr. Mark Brodwin, également du JPL. "Vous pouvez penser à ces relevés d'amas de galaxies lointaines comme un jeu de" Où est Waldo? "Avec un télescope optique, vous pouvez repérer" Waldo ", ou les amas de galaxies lointaines, en les recherchant soigneusement parmi une mer de galaxies faibles."
"Mais dans les données Spitzer, c'est comme si Waldo portait un chapeau néon brillant et pouvait être facilement choisi dans la foule", a ajouté Brodwin.
Les amas de galaxies sont les plus grandes structures liées par gravitation de l'univers. Un amas typique peut contenir des milliers de galaxies et des milliards d'étoiles. En raison de leur taille et de leur masse énormes, ils sont relativement rares. Par exemple, si la Terre représentait l'univers entier, les pays seraient l'équivalent des galaxies et les continents seraient les amas de galaxies.
Les amas de galaxies se développent comme des boules de neige, captant de nouvelles galaxies à partir d'interactions gravitationnelles sur des milliards d'années. Pour cette raison, les membres de l'équipe disent que ces mastodontes devraient être encore plus rares dans l'univers très éloigné.
"Le but ultime de cette recherche est de savoir quand les galaxies de cet amas et d'autres amas distants se sont formées", a déclaré le co-investigateur Dr. Adam Stanford, de l'Université de Californie à Davis. Stanford est l'auteur principal d'un article sur la découverte de l'amas de galaxies le plus éloigné, qui a été publié dans le numéro de décembre 2005 de Astrophysical Journal Letters.
C'est la deuxième fois qu'Eisenhardt et Stanford battent le record de capture de l'amas de galaxies le plus éloigné. Tous deux affirment qu'ils ont accidentellement battu le record en 1997 lorsqu'ils ont détecté un amas situé à 8,7 milliards d'années-lumière. La découverte a été faite par une étude approfondie d'une zone de ciel de 0,03 degré, ou d'une zone significativement plus petite qu'un pois tenu à bout de bras, pendant 30 nuits à l'Observatoire national de Kitt Peak en Arizona.
"Nous avons eu de la chance en 1997 parce que nous ne recherchions pas d'amas de galaxies et avons trouvé le plus éloigné jamais détecté dans une très petite parcelle de ciel", a déclaré Stanford. "Parce que les amas de galaxies sont si massifs et rares, vous devez généralement étudier en profondeur une grande zone de ciel pour les trouver."
«Grâce à la grande sensibilité infrarouge de Spitzer, nous avons effectué des relevés plus profonds en 90 secondes que nous ne pouvions en heures d'exposition dans les observations de 1997, et nous avons utilisé cet avantage pour sonder une région 300 fois plus grande», ajoute Eisenhardt.
La grappe vieille de 9 milliards d'années n'est que l'une des 25 que l'équipe a capturés lors de leur safari Spitzer. Ils se préparent actuellement à d'autres observations ce printemps au W.M. Observatoire de Keck pour confirmer la distance des amas de galaxies supplémentaires de leur échantillon. Selon Eisenhardt, certains des clusters en attente de confirmation pourraient être encore plus éloignés que le détenteur du record actuel.
Source d'origine: télescope spatial Spitzer
