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Le plus lointain amas de galaxies de l’Univers

En combinant les observations des plus puissants télescopes de la planète, une équipe du CEA a découvert le plus lointain amas de galaxies jamais observé. Formé alors que l’Univers n’avait que 2,5 milliards d’années, cet amas bouscule les modèles théoriques de l’astrophysique.

CL J1001, l'amas de galaxies le plus lointain

En étudiant des images rapportées par le télescope Alma, l’attention de Tao Wang, postdoctorant dans le laboratoire dirigé par David Elbaz au CEA, a été attirée par une portion de ciel parsemée de points rouges. Une couleur susceptible de révéler la présence de galaxies très anciennes. Deux ans plus tard, grâce aux données récoltées par six des plus puissants télescopes spatiaux et terrestres (1), le voilà récompensé par la découverte du plus lointain amas de galaxies de l’Univers jamais observé. Un amas capté au moment de sa formation, alors que l’Univers n’avait que 2,5 milliards d’années.

Tao Wang et David Elbaz

Objets célestes singuliers, les amas de galaxies constituent les plus grandes accumulations de matière soudée par la gravitation de l’Univers. La formation de telles structures est un processus lent et, selon le scénario en vigueur, les amas de galaxies sont apparus tardivement dans l’histoire de l’Univers. « Aucune des simulations ne prédisait qu’un amas comme cela puisse exister aussi tôt dans l’histoire de l’Univers. Son existence perturbe les modèles théoriques des astrophysiciens. Avec ce seul amas, faut-il revoir notre compréhension de la gravité ou de la matière noire ? La question est posée... », commente David Elbaz. 

Flambées d’étoiles

L’amas de galaxies découvert présente une autre particularité : alors que la plupart des amas déjà observés sont formés de galaxies « mortes » qui ne forment plus d’étoile, 17 galaxies de cet amas forment des étoiles au rythme élevé de plusieurs centaines par an. Cette effervescence contredit l’idée que les galaxies meurent avant de former un amas.

Pour continuer de faire parler cet objet singulier, Tao Wang et David Elbaz ont obtenu du télescope Alma qu’il scrute à nouveau cette région de l’espace. Ces nouvelles données permettront de préciser le nombre de galaxies de cet amas, le réservoir de gaz qui le constitue et la quantité d’étoiles en formation. Tao Wang quant à lui poursuivra bientôt sa route vers d’autres cieux : après la France, l’Asie le réclame.

(1) Télescopes IRAM-NOEMA, JVLA, Chandra, ALMA, VLT et HST1

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