Résumé :
Une équipe internationale d'astronomes dirigée par des scientifiques de l'Université Purdue aux États-Unis a découvert l'amas de galaxies primitives le plus éloigné connu à ce jour, COSMOS-z3.1-A. Il est né alors que l'univers n'avait que 2,1 milliards d'années et sa masse est environ 5 000 fois celle de la Voie lactée. La découverte soutient non seulement les théories existantes sur l’évolution des amas de galaxies, mais révèle également comment ils sont intégrés dans la toile cosmique plus large. L'article pertinent a été publié dans le dernier numéro de The Astrophysical Journal.
L'image montre l'amas de galaxies primitives récemment découvert COSMOS-z3.1-A. Source de l'image : Observatoire interaméricain Tololo/Fondation nationale de la science, etc.
Les amas de galaxies sont les structures liées gravitationnellement les plus massives de l'univers, composées de centaines, voire de milliers de galaxies. Les amas de galaxies que les gens observent aujourd’hui dans l’espace et le temps récents sont des structures matures qui ont évolué à partir des amas de galaxies d’origine. L'amas de galaxies d'origine est un ensemble immense et lâche de galaxies qui sont encore en fusion et ne se sont pas encore condensées en un amas de galaxies stable. L’étude des amas de galaxies primitives lointaines formés lorsque l’univers était jeune peut aider à comprendre comment les amas de galaxies modernes se sont développés et ont évolué au fil du temps.
Pour rechercher ces amas de galaxies primitifs, l'équipe a systématiquement analysé les données obtenues lors de l'enquête ODIN. ODIN est un projet visant à observer les galaxies du premier univers, à l'aide de la caméra à énergie sombre du télescope Victor Blanco de 4 mètres de l'Observatoire interaméricain de Monte Tololo, au Chili. Avec un large champ de vision et une ultra-haute résolution de 570 millions de pixels, la Dark Energy Camera a utilisé plus de 100 nuits au cours des trois dernières années pour réaliser des images approfondies de vastes zones de l'hémisphère sud.
L'équipe a identifié un total de 150 amas de galaxies primitives lointaines, qui se sont formés entre environ 1 et 3 milliards d'années après le Big Bang. Ils se sont également concentrés sur deux cibles présentant des densités de galaxies inhabituellement élevées : COSMOS-z3.1-A et COSMOS-z3.1-C.
L'enquête ODIN a donné la position bidimensionnelle de ces amas de galaxies primitifs dans le ciel, et l'équipe a utilisé les données du spectromètre d'énergie noire pour dessiner des images tridimensionnelles de ces amas de galaxies primitifs.
Les résultats montrent que COSMOS-z3.1-A est né alors que l'univers n'avait que 2,1 milliards d'années. Il s’agit de l’amas de galaxies primitives le plus ancien et le plus éloigné connu à ce jour, et c’est également l’une des régions les plus denses de l’univers.
De plus, des images tridimensionnelles montrent que ces anciens amas de galaxies primitives sont pour la plupart situés à l'intersection des filaments de la toile cosmique. C’est la première fois que des scientifiques observent directement de telles caractéristiques structurelles dans l’univers lointain. Les résultats des observations sont tout à fait cohérents avec les prédictions théoriques sur la répartition de la matière à grande échelle dans l’univers.
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