Si vous pensiez que la photo de la galaxie Hubble Deep Field était la chose la plus incroyable que vous ayez jamais vue, attendez de jeter un œil sur la carte infrarouge la plus sensible de l'Univers lointain jamais prise. Au cours des trois dernières années, les astronomes britanniques ont compilé des données du télescope infrarouge du Royaume-Uni (UKIRT) à Hawaï et leurs résultats ne sont rien de moins qu'étonnant.
Aujourd'hui, le Dr Sebastien Foucaud de l'Université de Nottingham a présenté ses premiers résultats à la réunion nationale d'astronomie du 4 avril de la Royal Astronomical Society. Ces résultats ne font partie que de l'Ultra-Deep Survey (UDS) - une image contenant plus de 100000 galaxies sur une zone quatre fois la taille de la pleine Lune - et un aperçu de la formation des galaxies les plus éloignées à ce jour.
Le télescope infrarouge britannique de 3,8 mètres (12,5 pieds) (UKIRT) est devenu une machine à voyager dans le temps, car le plus grand télescope du monde dédié uniquement à l'astronomie infrarouge a commencé son Deep Sky Survey en 2005. Même maintenant, l'image UDS n'est qu'un élément d'un projet en cinq parties. En raison des contraintes de la vitesse de la lumière, ces observations permettent aux astronomes de regarder littéralement 10 milliards d'années en arrière. Les images produites par UKIRT montrent notre univers à ses balbutiements lointains et les galaxies de formation qui datent de là où nous pensons que l'expansion a commencé. L'image est si grande et si profonde que des milliers de galaxies peuvent être étudiées à ces premières époques pour la toute première fois. Grâce à l'avancée technologique de l'imagerie infrarouge, les astronomes peuvent désormais regarder encore plus loin dans le temps, car la lumière des galaxies les plus éloignées est déplacée vers des longueurs d'onde plus rouges lors de son voyage dans l'Univers en expansion.
«Je comparerais ces observations aux carottes de glace forées profondément dans l'Antarctique», a déclaré le Dr Foucaud. «Tout comme ils nous permettent de regarder en arrière dans le temps, notre image ultra-profonde nous permet de regarder en arrière et d'observer les galaxies évoluant à différentes étapes de l'histoire cosmique, jusqu'à un milliard d'années seulement après le Big Bang».
L'un des objectifs du projet est d'approfondir les connaissances scientifiques sur le laps de temps au cours duquel des galaxies rares et massives se sont formées dans l'Univers lointain. C'est un casse-tête qui n'est tout simplement pas résolu. Selon le Dr Foucaud: «Nous voyons des galaxies 10 fois la masse de la Voie lactée déjà en place à des époques très précoces. Maintenant, pour la première fois, nous échantillonnons un volume suffisamment grand de l'Univers lointain pour pouvoir les voir en nombre suffisant et vraiment déterminer quand ils ont été formés. »
L'UKIDSS Ultra-Deep Survey nous fournira, à terme, un recensement complet de la formation des galaxies dans l'infrarouge. Jusqu'à présent, plus de cent mille galaxies ont été détectées et l'image finale sera 100 fois plus grande que tout levé équivalent à ce jour. Il est très difficile de déterminer des distances précises par rapport aux galaxies faibles, ce qui nécessite de longues heures de spectroscopie. Pour les objets les plus faibles de l'enquête UDS, cela est souvent impossible. Au lieu de cela, en utilisant des couleurs optiques et infrarouges, les astronomes sont capables de séparer très efficacement les galaxies éloignées de celles qui sont proches, et de les séparer davantage entre celles qui forment des étoiles et celles qui ne le sont pas. UKIDSS vise à découvrir l'objet le plus proche du Soleil (en dehors du système solaire) ainsi que certains des objets connus les plus éloignés de l'Univers.
Les images Ultra-Deep Sky Survey éclairent-elles le grand mystère cosmologique? Seul le temps - et la distance - le diront. Le professeur Andy Lawrence, chercheur principal de l'UKIDSS de l'Université d'Edimbourg, a déclaré: «Alors que nous continuons à prendre des images au cours des prochaines années, nous verrons des galaxies de plus en plus éloignées.»
