Les galaxies de l'univers primitif sont enveloppées d'une sorte de brume :un nuage d'hydrogène. Avec les galaxies de l'univers ultérieur, cette brume a disparu. L'astronome Jorryt Matthee a réalisé les premières images de cette brume qui se dissipe. doctorat soutenance le 19 septembre.

C'est un phénomène intéressant :si l'on regarde les étoiles très éloignées, nous regardons en fait dans le temps. La lumière de ces étoiles a mis tellement de temps à nous atteindre que ce que nous voyons est en fait dans le passé. « C'est pourquoi l'étude des galaxies lointaines peut nous renseigner sur l'origine de notre propre galaxie, ", explique Jorryt Matthee. Pour son doctorat. recherches, il approfondit donc ses recherches sur ces galaxies lointaines.

Les astronomes ont longtemps pensé que lorsque les galaxies se forment, elles sont entourées d'un anneau d'hydrogène gazeux, une sorte de brume qui était présente dans tout l'univers primitif.' Dans l'univers postérieur, quand les galaxies sont généralement plus anciennes, on ne voit plus cette brume; il s'est dispersé, ' nous dit Matthee. Mais jusqu'à présent, il n'y a pas eu d'images directes montrant cette brume se dissipant.

Matthee a observé une galaxie très éloignée, COLA1. « Nous n'avons pas choisi ce nom; c'est le groupe de recherche d'Hawaï qui a découvert la galaxie, ' il rit. Et cette galaxie très lumineuse nous montre quelque chose de très spécial :le nuage d'hydrogène était encore visible, mais certaines parties avaient disparu. «Ce que nous voyions, ce sont les premières images de la brume se dispersant. Cela signifie que nous pouvons maintenant commencer à explorer ce qui se cache derrière ce processus.

L'image d'une galaxie enveloppée de brume est très différente de ce que vous pourriez penser. Matthee : « Quand nous regardons une galaxie avec un télescope – dans ce cas le Very Large Telescope au Chili – nous regardons le spectre de la lumière qu'elle émet. L'image est en fait un graphique avec différentes lignes pour les différentes couleurs de la lumière.' Une caractéristique spécifique de la galaxie peut être déduite de chaque couleur. Matthee a pu déterminer la présence de la brume, le nuage d'hydrogène, à partir du graphique du rayonnement dit Lyman-alpha. La galaxie COLA1 n'en a montré aucun, mais deux pics dans le graphique, tandis que pour une galaxie où la brume est encore largement présente un seul pic est visible (voir les illustrations).

La brume agit comme une sorte de pépinière pour les jeunes galaxies :elle offre les conditions optimales pour la formation des galaxies. Si la brume autour de notre galaxie de la Voie Lactée était restée, nous aurions maintenant pu voir beaucoup plus de petites galaxies satellites dans le ciel, comme les nuages ​​de Magellan. Ils auraient continué à se former tout autour de nous.

COLA1 n'est pas la seule galaxie lointaine que Matthee et son équipe ont étudiée. En 2015, ils ont découvert une galaxie lointaine intéressante, CR7. C'est une galaxie inhabituelle qui ne semble pas contenir d'éléments plus lourds que l'hélium. Les astronomes recherchent ce genre de galaxies de « première génération » depuis des décennies. D'autres études ont montré que l'hypothèse initiale était fausse et que CR7 contient également beaucoup de carbone. « C'est une démonstration claire que la recherche scientifique est un processus continu, et que les conclusions ne sont pas toujours des faits concrets. Matthee a-t-il recherché des signes de dispersion de brume autour de son propre CR7 ? 'CR7 semble être entouré d'un peu de brume. Moins qu'autour de la plupart des galaxies de l'univers primitif, mais plus que COLA1. Il est important pour les recherches futures de découvrir comment ces différences se produisent.