Il s'agit d'une image à longue exposition du télescope spatial Hubble de la NASA de l'amas de galaxies massif Abell 2744. Elle montre certaines des galaxies les plus faibles et les plus jeunes détectées dans l'espace. Crédit :NASA/ESA/STScI
Il est probable que les galaxies primordiales ont déclenché la période de l'histoire de l'univers connue sous le nom de « réionisation cosmique ». L'astronome genevoise Anne Verhamme a réussi à le démontrer en étudiant les galaxies de pois verts. En reconnaissance de ce travail, le FNS lui décernera cette année le prix Marie Heim-Vögtlin le 16 septembre 2019.
Après le Big Bang il y a 14 milliards d'années, l'univers s'est progressivement refroidi, permettant aux électrons et aux protons de fusionner pour former des atomes d'hydrogène. C'était le début de l'âge des ténèbres de l'univers, qui a duré jusqu'à la formation des premières étoiles. Ces étoiles ont dû émettre de grandes quantités de rayonnement ultraviolet capable d'ioniser les atomes d'hydrogène, car les astronomes ont observé que les électrons et les protons se sont à nouveau séparés un milliard d'années après le Big Bang. C'est ce que nous appelons la période de réionisation cosmique.
Nouvelle technique de mesure réussie
Pendant longtemps, les astronomes ne pouvaient pas expliquer d'où venait le puissant rayonnement UV nécessaire à la réionisation. La majorité des galaxies observées n'émettent pas de photons ionisants et les quelques exceptions connues émettent trop peu pour maintenir l'univers ionisé.
Anne Verhamme, professeur d'astronomie à l'Université de Genève, ont proposé que les galaxies de pois verts - un nouveau type de galaxie découvert il y a dix ans - émettent probablement de grandes quantités de photons ionisants. Cette hypothèse était basée sur les propriétés très spécifiques des rayons émis par les atomes d'hydrogène dans ces galaxies, connu sous le nom de rayonnement Lyman-alpha. Les astronomes pensent que les galaxies de pois verts ressemblent aux galaxies primordiales car elles sont extrêmement compactes, créent leurs premières générations d'étoiles, et sont encore riches en gaz.
En utilisant les données du télescope spatial Hubble, Anne Verhamme et une équipe internationale de collaborateurs ont pu démontrer que les galaxies de pois verts émettent effectivement de grandes quantités de photons ionisants. Si les pois verts sont analogues aux galaxies primordiales, il semble très probable que ce soient les galaxies qui ont déclenché la réionisation de l'univers il y a plus de 13 milliards d'années.
