Dans cette photographie de Hubble d'un amas de galaxies lointain, un arc bleu tacheté se détache sur un fond de galaxies rouges. Cet arc est en fait trois images distinctes de la même galaxie d'arrière-plan. La galaxie d'arrière-plan a été lentille gravitationnellement, sa lumière amplifiée et déformée par l'amas de galaxies intermédiaire. À droite :à quoi ressemblerait la galaxie pour Hubble sans distorsions. Crédit :NASA, ESA, et T. Johnson (Université du Michigan)
Quand il s'agit de l'univers lointain, même la vision perçante du télescope spatial Hubble de la NASA ne peut aller aussi loin. Démêler les détails les plus fins nécessite une réflexion intelligente et un peu d'aide d'un alignement cosmique avec une lentille gravitationnelle.
En appliquant une nouvelle analyse informatique à une galaxie agrandie par une lentille gravitationnelle, les astronomes ont obtenu des images 10 fois plus nettes que ce que Hubble pourrait réaliser seul. Les résultats montrent une galaxie disque de bord parsemée de taches brillantes d'étoiles nouvellement formées.
« Quand nous avons vu l'image reconstruite, nous avons dit :'Wow, on dirait que des feux d'artifice se déclenchent partout, '", a déclaré l'astronome Jane Rigby du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland.
La galaxie en question est si lointaine que nous la voyons telle qu'elle est apparue il y a 11 milliards d'années, seulement 2,7 milliards d'années après le big bang. C'est l'une des plus de 70 galaxies fortement lentilles étudiées par le télescope spatial Hubble, le suivi des cibles sélectionnées par le Sloan Giant Arcs Survey, qui a découvert des centaines de galaxies fortement lentilles en recherchant des données d'imagerie Sloan Digital Sky Survey couvrant un quart du ciel.
La gravité d'un amas géant de galaxies entre la galaxie cible et la Terre déforme la lumière de la galaxie la plus éloignée, en l'étirant en un arc et en l'agrandissant également près de 30 fois. L'équipe a dû développer un code informatique spécial pour supprimer les distorsions causées par la lentille gravitationnelle, et révéler la galaxie du disque telle qu'elle apparaîtrait normalement.
L'amas de galaxies SDSS J1110+6459 est situé à environ 6 milliards d'années-lumière de la Terre et contient des centaines de galaxies. A gauche, un arc bleu distinctif est en fait composé de trois images distinctes d'une galaxie d'arrière-plan plus éloignée appelée SGAS J111020.0+645950.8. La galaxie de fond a été agrandie, déformé, et multipliez l'image par la gravité de l'amas de galaxies dans un processus connu sous le nom de lentille gravitationnelle. Crédit :NASA, ESA, et T. Johnson (Université du Michigan)
L'image reconstruite résultante a révélé deux douzaines de touffes d'étoiles nouveau-nées, chacune couvrant environ 200 à 300 années-lumière. Cela contredisait les théories suggérant que les régions de formation d'étoiles dans le lointain, l'univers primitif était beaucoup plus grand, 3, 000 années-lumière ou plus.
"Il y a des nœuds en formation d'étoiles aussi bas que nous pouvons le voir, " a déclaré la doctorante Traci Johnson de l'Université du Michigan, auteur principal de deux des trois articles décrivant la recherche.
Sans l'augmentation de grossissement de la lentille gravitationnelle, Johnson a ajouté, la galaxie du disque apparaîtrait parfaitement lisse et banale pour Hubble. Cela donnerait aux astronomes une image très différente de l'endroit où les étoiles se forment.
Alors que Hubble a mis en évidence de nouvelles étoiles dans la galaxie lentille, Le télescope spatial James Webb de la NASA découvrira des des étoiles plus rouges qui se sont formées encore plus tôt dans l'histoire de la galaxie. Il scrutera également à travers toute poussière obscurcissante dans la galaxie.
"Avec le télescope Webb, nous pourrons vous raconter ce qui s'est passé dans cette galaxie dans le passé, et ce que nous avons manqué avec Hubble à cause de la poussière, " dit Rigby.
