Une équipe d'astronomes a utilisé le télescope Keck I pour mesurer la distance à une ancienne galaxie. Ils en ont déduit que la galaxie cible GN-z11 n'est pas seulement la galaxie la plus ancienne mais aussi la plus éloignée. Il est si éloigné qu'il définit la limite même de l'univers observable lui-même. L'équipe espère que cette étude pourra faire la lumière sur une période de l'histoire cosmologique où l'univers n'avait que quelques centaines de millions d'années.

Nous nous sommes tous posés parfois les grandes questions :« Quelle est la taille de l'univers ? ou "Comment et quand les galaxies se sont-elles formées?" Les astronomes prennent ces questions très au sérieux, et utilisez des outils fantastiques qui repoussent les limites de la technologie pour essayer d'y répondre. Le professeur Nobunari Kashikawa du Département d'astronomie de l'Université de Tokyo est motivé par sa curiosité pour les galaxies. En particulier, il a cherché le plus éloigné que nous puissions observer afin de savoir comment et quand il s'est produit.

« D'après des études antérieures, la galaxie GN-z11 semble être la galaxie détectable la plus éloignée de nous, à 13,4 milliards d'années-lumière, ou 134 non-millions de kilomètres (soit 134 suivis de 30 zéros), ", a déclaré Kashikawa. "Mais mesurer et vérifier une telle distance n'est pas une tâche facile."

Kashikawa et son équipe ont mesuré ce que l'on appelle le redshift du GN-z11; cela fait référence à la façon dont la lumière s'étend, devient plus rouge, plus il voyage loin. Certaines signatures chimiques, appelées raies d'émission, imprimer des motifs distincts à la lumière d'objets éloignés. En mesurant à quel point ces signatures révélatrices sont étirées, les astronomes peuvent déduire jusqu'où la lumière a dû voyager, donnant ainsi la distance de la galaxie cible.

« Nous avons examiné spécifiquement la lumière ultraviolette, comme c'est la zone du spectre électromagnétique, nous nous attendions à trouver les signatures chimiques décalées vers le rouge, " a déclaré Kashikawa. " Le télescope spatial Hubble a détecté la signature plusieurs fois dans le spectre de GN-z11. Cependant, même le Hubble ne peut pas résoudre les raies d'émission ultraviolette au degré dont nous avions besoin. Nous nous sommes donc tournés vers un spectrographe au sol plus moderne, un instrument de mesure des raies d'émission, appelé MOSFIRE, qui est monté sur le télescope Keck I à Hawaï."

Le MOSFIRE a capturé en détail les raies d'émission du GN-z11, ce qui a permis à l'équipe de faire une bien meilleure estimation de sa distance que ce qui n'était possible à partir des données précédentes. Lorsque vous travaillez avec des distances à ces échelles, il n'est pas judicieux d'utiliser nos unités familières de kilomètres ou même des multiples d'entre elles; au lieu, les astronomes utilisent une valeur connue sous le nom de nombre de décalage vers le rouge noté z. Kashikawa et son équipe ont amélioré la précision de la valeur z de la galaxie d'un facteur 100. Si des observations ultérieures peuvent le confirmer, les astronomes peuvent alors affirmer en toute confiance que GN-z11 est la galaxie la plus éloignée jamais détectée dans l'univers.