Le télescope spatial NASA/ESA Hubble a lancé une nouvelle mission pour faire la lumière sur l'évolution des premières galaxies de l'Univers. L'enquête BUFFALO observera six amas massifs de galaxies et leurs environs. Les premières observations montrent l'amas de galaxies Abell 370 et une multitude de galaxies à lentille gravitationnelle qui l'entourent.

Connaître la formation et l'évolution des toutes premières galaxies de l'Univers est crucial pour notre compréhension du cosmos. Alors que le télescope spatial NASA/ESA Hubble a déjà détecté certaines des galaxies les plus lointaines connues, leur nombre est petit, ce qui rend difficile pour les astronomes de déterminer s'ils représentent l'Univers dans son ensemble.

Des amas massifs de galaxies comme Abell 370, qui est visible dans cette nouvelle image, peut aider les astronomes à trouver plus de ces objets distants. Les masses immenses des amas de galaxies les font agir comme des loupes cosmiques. La masse d'un amas se courbe et amplifie la lumière d'objets plus éloignés derrière lui, découvrir des objets autrement trop faibles pour même la vision sensible de Hubble. En utilisant cette astuce cosmologique, connue sous le nom de lentille gravitationnelle forte, Hubble est capable d'explorer certaines des galaxies les plus anciennes et les plus lointaines de l'Univers.

De nombreuses galaxies sont lentilles par la masse d'Abell 370. La démonstration la plus étonnante de lentille gravitationnelle peut être vue juste en dessous du centre de l'amas. Surnommé « le Dragon », cette fonction étendue est constituée d'une multitude d'images dupliquées d'une galaxie spirale située au-delà de l'amas.

Cette image d'Abell 370 et de ses environs a été réalisée dans le cadre de la nouvelle enquête Beyond Ultra-deep Frontier Fields And Legacy Observations (BUFFALO). Ce projet, dirigé par des astronomes européens du Niels Bohr Institute (Danemark) et de l'Université de Durham (Royaume-Uni), a été conçu pour réussir le projet réussi de Frontier Fields. 101 orbites de Hubble, correspondant à 160 heures de temps d'observation précieux, ont été consacrées à l'exploration des six amas de galaxies Frontier Field. Ces observations supplémentaires se concentrent sur les régions entourant les amas de galaxies, permettant un champ de vision plus large.

La mission principale de BUFFALO, cependant, est d'étudier comment et quand les galaxies les plus massives et lumineuses de l'Univers se sont formées et comment la formation précoce des galaxies est liée à l'assemblage de matière noire. Cela permettra aux astronomes de déterminer à quelle vitesse les galaxies se sont formées au cours des 800 premiers millions d'années après le Big Bang, ouvrant la voie aux observations avec le prochain télescope spatial James Webb de la NASA/ESA/CSA.

Poussé par les observations de Frontier Fields, BUFFALO pourra détecter les galaxies les plus lointaines environ dix fois plus efficacement que son ancêtre. L'enquête BUFFALO profitera également d'autres télescopes spatiaux qui ont déjà observé les régions autour des amas. Ces jeux de données seront inclus dans la recherche des premières galaxies.

Les champs de vision étendus permettront également une meilleure cartographie tridimensionnelle de la distribution de masse - à la fois de la matière ordinaire et noire - au sein de chaque amas de galaxies. Ces cartes aident les astronomes à en apprendre davantage sur l'évolution des amas de galaxies lentilles et sur la nature de la matière noire.