Hubble vient de révéler des milliers de galaxies cachées dans cette photo à couper le souffle

Hubble s’est lancé dans une nouvelle mission d’observation : étudier les confins de l’Univers, en utilisant certains des objets les plus massifs de l’Univers : les amas de galaxies.

Et cette image récemment publiée montre comment.

Au centre se trouve Abell 370, un amas de quelques centaines de galaxies situé à environ 4 milliards d’années-lumière de la Terre. Autour de lui, des milliers de galaxies, jamais vues auparavant, se trouvent encore plus loin dans les profondeurs de l’espace.

Si nous pouvons les voir maintenant, c’est grâce à Abell 370. Toutes ces centaines de galaxies, regroupées si près les unes des autres, et la matière noire associée, créent un immense champ de gravité.

(NASA, ESA, A. Koekemoer, M. Jauzac, C. Steinhardt, et l’équipe BUFFALO)

Lorsque la lumière traverse ce champ, la force gravitationnelle est si forte qu’elle déforme la trajectoire de la lumière. Cela crée un effet de loupe appelé lentille gravitationnelle, qui nous permet de voir des objets que nous ne pouvons habituellement pas voir.

Abell 370 est le premier de ces amas.

Tout objet ayant une masse significative peut créer une lentille gravitationnelle avec laquelle les astronomes peuvent travailler. Plus la masse est élevée, plus la lentille est forte.

Dans le cas d’Abell 370, l’effet de lentille est si fort qu’il peut révéler des galaxies que même les instruments sensibles à longue portée de Hubble ne seraient pas en mesure d’apercevoir.

C’est cet effet qui est exploité par une nouvelle étude. Beyond Ultra-deep Frontier Fields And Legacy Observations (BUFFALO) va approfondir les six régions étudiées par le télescope spatial Hubble dans le cadre de la précédente étude Frontier Fields en se concentrant sur les amas de galaxies pour voir ce qui se cache derrière eux.

(NASA, ESA, A. Koekemoer, M. Jauzac, C. Steinhardt, et l’équipe BUFFALO)

Sur l’image, vous pouvez voir les galaxies d’Abell 370. Les plus brillantes, de couleur blanc jaunâtre, sont énormes et contiennent des centaines de milliards d’étoiles. Les plus bleues sont des galaxies spirales plus petites, comme la Voie lactée, avec des populations d’étoiles plus jeunes. Les galaxies plus sombres et plus jaunes sont plus anciennes, avec des populations d’étoiles vieillissantes.

Les galaxies derrière Abell 370 apparaissent comme des lignes de lumière étalées. La plus spectaculaire, en bas à gauche du centre, est surnommée le Dragon (peut-être pour sa ressemblance avec un dragon chinois), avec sa tête à gauche. Elle est composée de cinq images de la même galaxie spirale, agrandie et étirée par la lentille gravitationnelle.

Les astronomes peuvent regarder ces images et en apprendre davantage sur les galaxies étalées – et c’est ce que BUFFALO vise à réaliser.

En utilisant des lentilles gravitationnelles, les chercheurs de l’Institut Niels Bohr au Danemark et de l’Université de Durham au Royaume-Uni espèrent en apprendre davantage sur le moment où les galaxies les plus massives et les plus lumineuses de l’Univers se sont formées, et sur la façon dont cette formation est liée à l’assemblage de la matière noire.

Ils essaieront de déterminer à quelle vitesse les galaxies se sont formées au cours des 800 millions d’années qui ont suivi le Big Bang, et de mieux comprendre l’évolution des amas de galaxies à effet de lentille et de la matière noire qu’ils contiennent.

La première étape consistera à cartographier cette matière noire. L’effet de lentille peut également y contribuer. Une lentille plus forte signifie une gravité plus forte, et une fois que la gravité des galaxies dans le champ a été soustraite, ce qui reste est la matière noire.

“En élargissant la zone que nous cartographions autour de chacun de ces amas, nous améliorerons considérablement notre estimation du grossissement des amas, une étape obligatoire pour étudier les galaxies lointaines que BUFFALO découvrira”, a déclaré l’astrophysicienne Mathilde Jauzac du Centre d’astronomie extragalactique de l’université de Durham.

“De plus, BUFFALO nous permettra de cartographier précisément la distribution de la matière noire dans ces amas massifs, et donc de retracer leur histoire évolutive, une information manquante dans les théories actuelles de l’évolution.”

L’étude BUFFALO devrait se dérouler sur 101 orbites de Hubble, ce qui représente environ 160 heures d’observation avec le télescope. Il sera capable de détecter des galaxies lointaines environ dix fois plus efficacement que l’étude Frontier Fields – jetant une lumière (agrandie) sur une période mal comprise de l’histoire de notre Univers.

En attendant, vous pouvez vous rendre sur le site Web de Hubble pour examiner cette image en haute résolution ou la télécharger comme fond d’écran.