L'image composite couleur sur la gauche est prise en lumière proche infrarouge et montre l'emplacement des deux galaxies candidates initialement supposées être à une distance de plus de 13,2 milliards d'années-lumière de la Terre. Les images en gros plan sur la droite montrent un zoom avant sur les deux galaxies. La ligne du haut utilise les données de la découverte initiale, tandis que la rangée du bas montre les couleurs à l'aide d'autres, observations plus précises. La puissante Wide Field Camera 3 à bord du télescope spatial Hubble de la NASA/ESA a initialement découvert les deux galaxies dans un sondage à pointage aléatoire appelé BoRG (Brightest of Reionizing Galaxies Survey). Cette image est située dans la constellation des Poissons et couvre une zone environ 170 fois plus petite que celle de la pleine lune. Des observations de suivi avec la même caméra ont affiné les couleurs du proche infrarouge, identifiant clairement la galaxie "a" comme un imposteur qui n'est qu'à environ 9 milliards d'années-lumière au lieu de 13, tandis que les couleurs de la galaxie "b", et donc sa distance, ont été confirmés par les nouvelles observations. La galaxie "b" est observée lorsque l'Univers avait environ 600 millions d'années, et il émet plus de lumière que la Voie Lactée, notre propre galaxie, tout en contenant probablement environ un dixième des étoiles. Crédit :R Livermore (Université de Melbourne), M Trenti (Université de Melbourne), et l'équipe du BoRG. Basé sur des données prises avec le télescope spatial NASA/ESA Hubble
Les galaxies ultra-brillantes dans l'univers primitif peuvent être moins courantes qu'on ne le pensait initialement, de nouvelles recherches menées à l'aide du télescope spatial Hubble ont trouvé.
Des chercheurs dirigés par une équipe de l'Université de Melbourne et le Centre d'excellence de l'ARC pour l'astrophysique du ciel en 3 dimensions ont utilisé Hubble pour observer deux galaxies considérées comme si éloignées que nous les voyons il y a plus de 13 milliards d'années lorsque l'univers était jeune.
Dans une recherche publiée dans le Lettres de revues astrophysiques , l'équipe d'étude de la plus brillante des galaxies réionisantes (BoRG) a découvert qu'une galaxie était une source lumineuse observée il y a plus de 13 milliards d'années, comme prévu. Mais l'autre était un "imposteur" - une galaxie relativement proche confondue avec une très lointaine en raison de sa couleur rouge.
L'effet connu sous le nom de décalage vers le rouge donne aux galaxies lointaines des couleurs distinctes qui peuvent indiquer à quelle distance elles se trouvent. Mais certaines galaxies relativement proches ont des couleurs trompeusement similaires, une certaine incertitude quant à leur distance estimée.
Les chercheurs ont déclaré que cette découverte - que la galaxie candidate la plus brillante connue dans l'univers primitif est essentiellement une fraude - a des implications profondes pour les modèles de la façon dont les galaxies se sont formées lorsque l'univers était à ses balbutiements.
BoRG est conçu pour trouver des galaxies précoces brillantes. Le projet BoRG, dirigé par le professeur agrégé Michele Trenti de l'Université de Melbourne et du Centre d'excellence de l'ARC pour l'astrophysique du ciel, exploite la capacité de Hubble à utiliser plusieurs caméras à la fois.
Le professeur agrégé Trenti a déclaré que pendant l'utilisation d'une autre caméra, l'équipe BoRG a utilisé la caméra à champ large 3 très sensible pour observer une tache aléatoire du ciel pendant quelques heures. Il a dit qu'en répétant cela plus de 100 fois, on a construit un riche ensemble de données qui couvre des parties de l'univers non liées, maximiser les chances de décrocher un rare, brillant, jeune galaxie.
"Puisque le temps primaire de Hubble est si rare et sursouscrit, l'enquête BoRG représente une opportunité idéale pour réaliser des travaux scientifiques de pointe sans frais supplémentaires, " a déclaré le professeur agrégé Trenti. " Il s'agit essentiellement de doubler la productivité d'un télescope déjà étonnant. "
Les deux galaxies de cette étude ont été observées pour la première fois dans le cadre de l'enquête BoRG et publiées en 2016 dans un article dirigé par le Dr Valentina Calvi du Space Telescope Science Institute de Baltimore.
La dernière étude a utilisé Hubble pour examiner à nouveau ces sources afin de prendre une mesure plus détaillée des couleurs des deux galaxies, affinant ainsi leurs distances estimées. L'un date de plus de 13 milliards d'années, quand l'univers n'avait que cinq pour cent de son âge actuel.
Rachael Livermore, astrophysicienne de l'Université de Melbourne, qui dirigent la recherche suite à la découverte de BoRG, a déclaré que cette galaxie était incroyablement brillante par rapport à ses pairs. « Cela en fait une cible parfaite pour une étude plus approfondie, afin que nous puissions vraiment comprendre ce qui se passe à l'intérieur des galaxies dans les premières années de l'univers, " dit le Dr Livermore.
On pensait que la deuxième galaxie était la galaxie la plus brillante découverte au cours des 650 premiers millions d'années après le Big Bang, mais s'est avéré être une fraude.
"Regarder très loin nous permet essentiellement de prendre des photos de bébés de galaxies, afin que nous puissions voir comment ils ont commencé et ensuite comprendre comment ils sont devenus les types de galaxies que nous voyons aujourd'hui, " dit le Dr Livermore.
"Maintenant que nous avons une meilleure mesure des couleurs, il semble maintenant que la galaxie la plus brillante soit en fait relativement proche - nous ne la voyons que neuf milliards d'années en arrière, alors qu'on pensait auparavant qu'il était de 13 milliards."
Ces galaxies sont une cible naturelle pour le successeur de Hubble, le télescope spatial James Webb, qui doit être lancé en 2021. Le nouveau télescope est conçu pour trouver et caractériser les galaxies très précoces et l'équipe BoRG espère l'utiliser pour de futures recherches.
