Une équipe de chercheurs, dirigé par l'Université de Californie, astronomes riverains, ont découvert pour la première fois une grande population de galaxies naines lointaines qui pourraient révéler des détails importants sur une période productive de formation d'étoiles dans l'univers il y a des milliards d'années.

Les résultats, vient de paraître dans Le Journal d'Astrophysique , s'appuyer sur un corpus croissant de connaissances sur les galaxies naines, les galaxies les plus petites et les plus sombres de l'univers. Bien que diminutif, ils sont incroyablement importants pour comprendre l'histoire de l'univers.

On pense que les galaxies naines ont joué un rôle important pendant l'ère de la réionisation dans la transformation de l'univers primitif de l'obscurité, neutre et opaque à celui qui est brillant, ionisé et transparent.

Malgré leur importance, les galaxies naines lointaines restent insaisissables, car ils sont extrêmement faibles et hors de portée des meilleurs télescopes. Cela signifie que l'image actuelle de l'univers primitif n'est pas complète.

Cependant, il existe un moyen de contourner cette limitation. Comme le prédit la théorie de la relativité générale d'Einstein, un objet massif tel qu'une galaxie située le long de la ligne de visée vers un autre objet distant, peut agir comme une lentille naturelle, grossissant la lumière provenant de cette source de fond.

Ce phénomène, connu sous le nom de lentille gravitationnelle, fait apparaître l'objet d'arrière-plan plus lumineux et plus grand. Par conséquent, ces télescopes naturels peuvent nous permettre de découvrir des galaxies naines lointaines et invisibles.

Comme preuve de concept, en 2014, l'équipe UC Riverside, dont Brian Siana, professeur adjoint au département de physique et d'astronomie de l'UC Riverside qui est le chercheur principal des programmes d'observation, a ciblé un amas de galaxies produisant l'effet de lentille gravitationnelle et a eu un aperçu de ce qui semblait être une grande population de galaxies naines lointaines.

Le document qui vient d'être publié, dont l'auteur principal était Anahita Alavi, un chercheur post-doctoral travaillant avec Siana, s'appuie sur ce travail.

L'équipe a utilisé la Wide Field Camera 3 du télescope spatial Hubble pour prendre des images profondes de trois amas de galaxies. Ils ont trouvé la grande population de galaxies naines éloignées de l'époque où l'univers avait entre deux et six milliards d'années. Ce temps cosmique est critique car c'est le moment le plus productif pour la formation d'étoiles dans l'univers.

En outre, l'équipe a tiré parti des données spectroscopiques du spectrographe multi-objets pour l'exploration infrarouge (MOSFIRE) sur le W.M. Observatoire de Keck, pour confirmer que les galaxies appartenaient à cette importante période cosmique.

Ces galaxies naines sont 10 à 100 fois plus faibles que les galaxies précédemment observées pendant ces périodes. Bien que faible, ces galaxies sont bien plus nombreuses que leurs homologues plus brillantes.

Cette étude démontre que le nombre de ces galaxies naines évolue au cours de cette période de temps importante de sorte qu'elles sont encore plus abondantes à des époques antérieures. Par conséquent, les chercheurs ont dévoilé une population de galaxies naines qui sont les galaxies les plus nombreuses de l'univers au cours de ces périodes.

Malgré leur malaise, ces galaxies naines produisent plus de la moitié de la lumière ultraviolette à cette époque. Comme le rayonnement ultraviolet est produit par les jeunes étoiles chaudes, les galaxies naines hébergent une fraction importante d'étoiles nouvellement formées à ces temps cosmiques.

Ces résultats suggèrent que les galaxies naines ont joué un rôle de premier plan dans l'ère de la réionisation. Ces galaxies seront les cibles principales de la prochaine génération de télescopes, en particulier le télescope spatial James Webb, lancement prévu en octobre 2018.