Des observations approfondies faites avec le spectrographe MUSE sur le Very Large Telescope de l'ESO ont mis au jour de vastes réservoirs cosmiques d'hydrogène atomique entourant des galaxies lointaines. La sensibilité exquise de MUSE a permis des observations directes de faibles nuages d'hydrogène brillant avec l'émission Lyman-alpha dans le premier Univers? --? révélant que presque tout le ciel nocturne est invisiblement illuminé. Crédit :ESA/Hubble &NASA, ESO/ Lutz Wisotzki et al.
Une étude publiée récemment dans La nature a révélé la présence d'un composant de l'univers jusqu'alors non détecté :de grandes masses de gaz entourant des galaxies lointaines. Une équipe internationale d'une dizaine d'institutions scientifiques a montré que la quasi-totalité de l'univers primitif montre une faible lueur dans la raie Lyman-alpha. Cette ligne est l'une des principales « empreintes digitales » de l'hydrogène. Cette détection révèle l'existence de masses étendues de gaz autour des galaxies primitives. Les résultats de cette étude sont basés sur des observations faites avec le spectrographe MUSE sur le Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire Européen Austral, Cerro Paranal, Chili.
Le chercheur principal de la recherche, Lutz Wisotzki, de l'Institut Leibniz d'Astrophysique de Potsdam, Allemagne, rappelle que lorsqu'il a présenté cette image pour la première fois lors d'une conférence il y a un an, s'est exclamé un collègue, "Il y a vingt ans, il n'y avait aucun Lyman-alpha nulle part, mais maintenant c'est partout!" La haute sensibilité de MUSE a révélé que l'émission Lyman-alpha couvre tout le ciel, y compris les espaces apparemment vides entre les galaxies.
L'article publié dans La nature fait le lien entre plusieurs axes de recherche en astrophysique. Sa sensibilité inédite offre de nouvelles connaissances sur le gaz dans les environnements des galaxies, particulièrement pendant leur enfance. Il offre également une base de spéculation sur les sources d'énergie pour toutes les émissions Lyman-alpha; les résultats seront utiles à la prochaine génération de modèles théoriques pour la formation des galaxies.
La recherche astronomique vise à obtenir l'image la plus complète possible de l'univers et de ses composants. Les résultats de ces travaux ont fourni de nouvelles informations sur les processus physiques dans l'univers qui n'étaient pas visibles jusqu'à présent. Ce phénomène n'est pas associé à un seul objet intéressant, offrant plutôt une nouvelle vue de l'ensemble du cosmos à travers une fenêtre représentative. Cela montre que le ciel est assez différent selon le type d'instruments que les chercheurs utilisent pour l'observer, tout comme le ciel aux longueurs d'onde radio ou X est assez différent du ciel visible.
"Alors que le télescope spatial Hubble ne nous montre la lumière que là où il y a des galaxies, et entre eux on ne voit rien, seulement le ciel vide, MUSE dans Lyman-alpha montre la lumière partout où nous regardons, " explique Ana Monreal-Ibero, chercheur à l'IAC et co-auteur de la publication. Cet instrument a également permis aux chercheurs d'obtenir des informations sur certaines des galaxies les plus faibles connues, trop faible pour être observé avec le Hubble.
"À l'avenir, nous prévoyons de faire des mesures encore plus sensibles, " conclut Lutz Wisotzki. "Nous voulons connaître les détails sur la façon dont ces immenses réservoirs cosmiques d'hydrogène atomique sont distribués dans l'espace."
