16/11/2012

Record Battu, Une Galaxie à 13,3 Milliards d'Années-Lumières!

Le record de distance n'aura tenu que deux petits mois. Le 21 septembre dernier je vous annonçais la galaxie la plus lointaine, et bien le record vient d'être battu! Déjà! Oh, pas de beaucoup, celle-ci est 70 millions d'années plus loin que notre précédente recordwoman, ce qui la met à 13,3 milliards d'années de nous...

La méthode utilisée pour la débusquer est exactement la même que celle employée et décrite en septembre : l'effet d'amplification par lentille gravitationnelle par un amas de galaxies.

Cette galaxie naine s'appelle MACS0647-JD, elle se situe exactement à 420 millions d'années après le BigBang. Elle est toute petite, à peine 600 années-lumières de large, ce qui est ridicule pour une galaxie, même naine. Pour comparaison, le Grand Nuage de Magellan, qui est une galaxie naine, notre voisine, fait 14000 années-lumières, et notre Voie Lactée en fait 150000...

MACS0647-JD, galaxie naine observée 420 millions d'années après le  BigBang . Image composite obtenue avec les instruments WFC3 et ACS du télescope Spatial Hubble Credit: NASA, ESA, M. Postman, D. Coe (STScI), CLASH Team

Les astronomes du Cluster Lensing And Supernova Survey with Hubble (CLASH), le groupe international à l'origine de cette découverte, le même groupe ayant découvert la précédente détentrice du record (publié en septembre dans Nature) estiment que cette galaxie n'est peut-être qu'un petit bloc galactique en formation, en train d'agglomérer d'autres morceaux du même type, sa taille étant plus petite que ce qui serait attendu (environ 2000 années-lumières), mais il s'agit tout de même d'une galaxie.

Pour mettre au jour cette minuscule galaxie, les astronomes ont tout d'abord repéré huit galaxies assez bien visibles formant des images multiples par lentille gravitationnelle de l'amas MACS J0647+7015, qui est essentiellement composé de matière sombre. A l'aide de ces huit galaxies, ils en ont déduit la masse totale et la répartition de masse de l'amas, puis connaissant ces paramètres, ils ont pu reconstruire les objets produisant des images multiples à différentes longueurs d'ondes, et notamment ceux qui étaient très rouges (donc très distants), comme cette MACS0647-JD.

Une chose amusante et qui facilite la vie de nos chercheurs malgré ce qu'on pourrait penser, est que l'effet de lentille gravitationnelle produit trois images différentes de cette galaxie, chacune amplifiée différemment : la première par un facteur 8, la deuxième par un facteur 7 et la troisième par un facteur 2.
C'est grâce à la cohérence de ces trois images que la nature de cet objet hors norme a pu être consolidée.

Sur les 25 amas de galaxies que le programme CLASH doit scruter à la recherche de galaxies ultra-distantes par effet de lentilles, 20 ont déjà été couvert. Il est fort à parier que les observations des cinq amas restants et les programmes futurs similaires feront vite tomber ce record forcément éphémère...

Étude à paraître fin décembre dans the Astrophysical Journal.