Le télescope Hubble de la NASA aide les scientifiques à résoudre le mystère des galaxies mortes

En tant qu’humains, nous avons soif de voyager dans le temps – une obsession alimentée par des contraceptifs aussi célèbres que DeLorean de Marty McFly, le time-shifter d’Hermione Granger et le poste de police de Doctor Who. Les astronomes de la vie réelle qui font cela sont souvent oubliés.

Récemment, une de ces équipes de recherche a utilisé le voyage dans le temps pour résoudre un casse-tête spatial il y a des milliards d’années à l’aide d’un ensemble unique de télescopes ultra-sensibles : pourquoi certaines des galaxies de l’univers primitif ont-elles étrangement cessé de former des étoiles et sont-elles devenues inactives ou silencieuses ?

On pense que les galaxies sont au sommet de leur potentiel de fabrication stellaire à ce stade, il est donc particulièrement déconcertant de découvrir lesquelles sont en sommeil. En ce moment, ils devraient faire plus de stars que jamais.

« Les galaxies les plus massives de notre univers se sont formées incroyablement tôt, juste après le Big Bang », a déclaré Kate Whitaker, professeur d’astronomie à l’Université du Massachusetts à Amherst et auteur principal d’une nouvelle étude, dans un communiqué. « Mais pour une raison quelconque, ils ont fermé leurs portes. Ils ne font plus de nouvelles stars. »

Il s’avère que certaines galaxies anciennes manquaient de combustible stellaire, ou de gaz froid, au début de leur vie. Les résultats de l’étude de groupe ont été Publié mercredi Dans la revue Nature, nous pouvons réécrire nos connaissances sur l’évolution de l’univers.

Mais attendez, vous pourriez toujours être intéressé par cette partie sur les astronomes remontant le temps. S’ils pouvaient le balancer, pourquoi ne se sont-ils pas présentés Dîner du célèbre voyageur du temps de Stephen Hawking?

Vous avez peut-être entendu le terme « année-lumière », qui fait référence à la distance parcourue par la lumière en une année terrestre. Nous avons besoin de ce terme comme mesure car la lumière ne voyage pas instantanément. Bien sûr, allumer la lampe de votre chambre donne une luminosité quasi instantanée, mais si quelqu’un allume une lampe de poche alors qu’il se tient sur la lune, à environ 384 472 kilomètres, son faisceau ne nous atteindra pas plus de une seconde.

Cela signifie que le clair de lune a un intervalle d’une seconde pour nous Terriens. En fait, lorsque nous regardons la lune, nous voyons tout une seconde après que cela se soit produit. Nous regardons en quelque sorte dans le temps.

Les astronomes ont élargi ce concept par milliards. Utilisant de puissants télescopes comme machines à remonter le temps, ils le regardent Profond L’espace – comme, à des milliards d’années-lumière. Pour cette étude qui a déterré le mystère des galaxies « mourantes » prématurément, par exemple, l’équipe a examiné six objets cosmiques situés à 10 à 12 milliards d’années-lumière dans l’univers.

Par conséquent, il a fallu 10 à 12 milliards d’années pour que toute illumination dans la région étudiée atteigne les lentilles de leur télescope. Cela signifie que les astronomes ont regardé assez loin en arrière pour observer les instants après le Big Bang – qui s’est produit il y a environ 14 milliards d’années – se dérouler en temps réel.

Voici comment ils ont résolu le puzzle cosmique. Les chercheurs disent que les galaxies brûlent soit parce qu’elles sont alimentées en gaz froid trop rapidement, soit parce qu’elles ne peuvent pas se régénérer.

Plus précisément, Whitaker et ses collègues chercheurs ont démystifié ce problème en utilisant une combinaison de télescopes puissants : le télescope spatial Hubble et l’Atacama Large Millimeter/Millimeter Array, ou ALMA. Le télescope spatial Hubble est sensible à la lumière sur tout le spectre, même celle que les humains ne peuvent pas voir.

Et comme si le voyage dans le temps n’était pas assez sophistiqué, l’équipe a exploité un autre outil appelé lentille gravitationnelle pour améliorer la lumière collectée. Essentiellement, le viseur voyageait le long d’une ligne décorée de centaines d’autres amas de galaxies.

Les forces d’attraction gravitationnelle de ces galaxies étaient suffisamment fortes pour déformer les faisceaux de lumière provenant des six galaxies auxquelles l’équipe s’intéresse, les rassemblant alors qu’elles se rendaient sur Terre. Cela a permis de faire la lumière – sans jeu de mots – sur des détails intrigants qui pourraient autrement passer inaperçus dans les galaxies.

D’un autre côté, ALMA a utilisé ces détails pour rechercher les niveaux de gaz froid, ou combustible stellaire, dont les galaxies ont besoin pour fabriquer des corps stellaires. « Il y avait du gaz froid en abondance dans l’univers primitif, donc ces galaxies, il y a 12 milliards d’années, devaient en avoir beaucoup dans leur réservoir », a déclaré Whitaker.

Nous savons maintenant – grâce aux premiers voyages dans le temps – que ces armoires étaient vides.