Une étude intensive dans les profondeurs de l'univers par les télescopes spatiaux Hubble et Spitzer de la NASA a donné la proverbiale aiguille dans une botte de foin :la galaxie la plus éloignée jamais vue sur une image qui a été étirée et amplifiée par un phénomène appelé lentille gravitationnelle.

La galaxie embryonnaire nommée SPT0615-JD existait lorsque l'univers n'avait que 500 millions d'années. Bien que quelques autres galaxies primitives aient été vues à cette époque précoce, ils ont essentiellement tous ressemblé à des points rouges étant donné leur petite taille et leurs distances énormes. Cependant, dans ce cas, le champ gravitationnel d'un amas massif de galaxies au premier plan a non seulement amplifié la lumière de la galaxie d'arrière-plan, mais a également enduit l'image de celle-ci en un arc (d'environ 2 secondes d'arc).

"Aucune autre galaxie candidate n'a été trouvée à une si grande distance qui vous donne également les informations spatiales que cette image d'arc fait. En analysant les effets de la lentille gravitationnelle sur l'image de cette galaxie, nous pouvons déterminer sa taille et sa forme réelles, " a déclaré l'auteur principal de l'étude Brett Salmon du Space Telescope Science Institute à Baltimore, Maryland. Il présente ses recherches à la 231e réunion de l'American Astronomical Society à Washington, D.C.

Prédit pour la première fois par Albert Einstein il y a un siècle, la déformation de l'espace par la gravité d'un objet massif au premier plan peut éclaircir et déformer les images d'objets d'arrière-plan beaucoup plus éloignés. Les astronomes utilisent cet effet de « lentille de zoom » pour rechercher des images amplifiées de galaxies lointaines qui, autrement, ne seraient pas visibles avec les télescopes d'aujourd'hui.

SPT0615-JD a été identifié dans le Reionization Lensing Cluster Survey (RELICS) de Hubble et le programme associé S-RELICS Spitzer. "RELICS a été conçu pour découvrir des galaxies lointaines comme celles-ci qui sont suffisamment grossies pour une étude détaillée, " a déclaré Dan Coe, Chercheur principal de RELICS. RELICS a observé pour la première fois 41 amas de galaxies massifs dans l'infrarouge avec Hubble pour rechercher des galaxies à lentilles aussi lointaines. L'un de ces clusters était SPT-CL J0615-5746, que Salmon a analysé pour faire cette découverte. Après avoir trouvé l'arc de la lentille, Pensée de saumon, "Oh, Wow! Je pense qu'on est sur quelque chose !"

En combinant les données Hubble et Spitzer, Salmon a calculé le temps d'analyse de la galaxie de 13,3 milliards d'années. Une analyse préliminaire suggère que la petite galaxie ne pèse pas plus de 3 milliards de masses solaires (environ 1/100e de la masse de notre galaxie de la Voie lactée à maturité). Il est inférieur à 2, 500 années-lumière de diamètre, la moitié de la taille du Petit Nuage de Magellan, une galaxie satellite de notre Voie lactée. L'objet est considéré comme le prototype des jeunes galaxies qui ont émergé à l'époque peu après le big bang.

La galaxie est à la limite des capacités de détection de Hubble, mais ce n'est que le début des puissantes capacités du futur télescope spatial James Webb de la NASA, dit Saumon. "Cette galaxie est une cible passionnante pour la science avec le télescope Webb car elle offre l'opportunité unique de résoudre les populations stellaires dans le tout premier univers." La spectroscopie avec Webb permettra aux astronomes d'étudier en détail la tempête de feu de l'activité des naissances d'étoiles qui se déroule à cette époque précoce, et résoudre sa sous-structure.