À l'aide des télescopes Magellan de l'observatoire Las Campanas de Carnegie au Chili, l'équipe de recherche, dirigée par Andrew Newman de Carnegie, a pu rechercher les ombres projetées par l'hydrogène gazeux intergalactique dans les protoamas sur les galaxies derrière eux. Cette image montre une carte de l'hydrogène intergalactique où le jaune au rouge représente les régions à haute densité et le bleu au noir indique les zones à faible densité. Crédit :Andrew Newman.
Les ancêtres de certains des plus grands amas de galaxies se sont cachés à la vue de tous. De nouveaux travaux dirigés par Andrew Newman de Carnegie démontrent une nouvelle technique pour identifier les précurseurs des environnements galactiques les plus extrêmes. Les découvertes de l'équipe sont publiées dans Nature .
Comme nous tous, les galaxies sont façonnées et façonnées par leur environnement. Pour obtenir une image complète des diverses influences physiques sur le cycle de vie d'une galaxie, il est crucial de suivre l'émergence des propriétés causées par les facteurs environnementaux au fur et à mesure qu'elles surviennent.
"Nous savons depuis longtemps que les couleurs, les masses et les formes des galaxies dépendent de leur environnement cosmique, mais il y a beaucoup de choses que nous ignorons sur le moment et la manière dont ces différences sont apparues", a déclaré Newman.
Les amas de galaxies sont les structures les plus massives du cosmos liées par leur propre gravité, comprenant parfois des milliers de galaxies. Les prédécesseurs de ces environnements galactiques massifs, appelés protoamas, font partie des premières structures connues du cosmos et sont parfaits pour étudier les premières étapes du cycle de vie d'une galaxie.
Le Big Bang a créé l'univers sous la forme d'une soupe chaude et trouble de particules qui se développait rapidement. Certaines régions de l'univers étaient plus denses que d'autres et, au fil du temps, leur gravité a surmonté l'expansion de l'univers, provoquant l'effondrement de la matière vers l'intérieur, formant des amas de structure qui finiraient par donner naissance à des groupes ou des amas de galaxies.
Mais l'équipe a découvert que ces protoclusters peuvent être étonnamment difficiles à repérer.
À ce jour, la plupart des protoamas ont été trouvés en recherchant dans le ciel des régions contenant un nombre inhabituellement élevé de galaxies lointaines. L'équipe de recherche, qui comprenait Gwen Rudie de Carnegie, Guillermo Blanc, Mahdi Qezlou, Daniel Kelson, Alan Dressler et le directeur des observatoires John Mulchaey, a déployé une nouvelle stratégie pour trouver des protoclusters.
La clé de leur méthode est le fait que l'hydrogène gazeux intergalactique qui fait partie du protoamas absorbe la lumière qui le traverse, projetant une sorte d'ombre sur les galaxies derrière eux, au-delà des limites du protoamas. En utilisant les télescopes Magellan de l'observatoire Las Campanas de Carnegie au Chili pour observer ces ombres, l'équipe a pu identifier les emplacements probables des protoamas.
"Nous avons été très surpris de trouver si peu de galaxies à l'intérieur des protoamas qui projettent les ombres les plus fortes, c'est pourquoi ces protoamas ont été manqués par les recherches précédentes", a déclaré Newman.
Leurs découvertes suggèrent que les protoamas négligés abritent des galaxies invisibles qui ont dû évoluer différemment, les rendant plus sombres et donc plus difficiles à détecter. L'équipe prévoit de mener d'autres recherches pour localiser ces galaxies manquantes et déterminer leurs propriétés inhabituelles.
"Il est intéressant de noter que les trajectoires évolutives de ces galaxies ont divergé si tôt dans l'histoire de l'univers, bien avant que les amas dans lesquels elles vivent actuellement ne soient assemblés", a déclaré Blanc.
Rudie a ajouté :"L'une des principales leçons de ce travail est que lorsque nous cartographions l'univers lointain, il est important de rassembler plusieurs perspectives ; l'utilisation d'une seule technique peut donner une image trompeuse."
Les chercheurs ont indiqué que les futures recherches de protocluster pourront tester leurs résultats sur une population plus large. Simulations de "machine à voyager dans le temps" créées pour étudier le cycle de vie des amas de galaxies ancêtres
