Depuis son lancement en 1990, le télescope spatial Hubble a fourni aux gens du monde entier une vue imprenable sur l'Univers. En utilisant sa suite d'instruments de haute technologie, Hubble a aidé à résoudre certains problèmes de longue date en astronomie et a contribué à soulever de nouvelles questions. Et toujours, ses opérateurs l'ont poussé à l'extrême, dans l'espoir de regarder de plus en plus loin dans le grand au-delà et de voir ce qui s'y cache.
Et comme la NASA l'a annoncé dans un récent communiqué de presse, en utilisant le HST, une équipe internationale d'astronomes vient de briser le record de distance cosmique en mesurant la galaxie la plus éloignée jamais vue dans l'univers. Ce faisant, ils ont non seulement regardé le cosmos plus profondément que jamais auparavant, mais plus profondément dans le passé. Et ce qu'ils ont vu pourrait nous en dire beaucoup sur le premier Univers et sa formation.
En raison des effets de la relativité restreinte, les astronomes savent que lorsqu'ils observent des objets dans l'espace lointain, ils les voient tels qu'ils étaient il y a des millions, voire des milliards d'années. Ergo, un objet situé à 13,4 milliards d'années-lumière nous apparaîtra tel qu'il était il y a 13,4 milliards d'années, lorsque sa lumière a commencé à faire le voyage dans notre petit coin de l'Univers.
C'est précisément ce que l'équipe d'astronomes a vu en regardant GN-z11, une galaxie éloignée située dans la direction de la constellation de la Grande Ourse. Avec cette seule galaxie, l'équipe d'astronomes - qui comprend des scientifiques de l'Université de Yale, du Space Telescope Science Institute (STScI) et de l'Université de Californie - a pu voir à quoi ressemblait une galaxie dans notre Univers à peine 400 millions d'années après la Big Bang.
Avant cela, la galaxie la plus éloignée jamais vue par les astronomes était située à 13,2 milliards d'années-lumière. En utilisant les mêmes techniques spectroscopiques, l'équipe Hubble a confirmé que GN-z11 était plus proche de 200 millions d'années-lumière. Ce fut une grande surprise, car cela a amené les astronomes dans une région de l'Univers qui était considérée comme inaccessible à l'aide du télescope spatial Hubble.
En fait, les astronomes ne soupçonnaient pas qu'ils seraient capables de sonder cette profondeur dans l'espace et le temps sans utiliser Spitzer, ou jusqu'au déploiement du télescope spatial James Webb - qui devrait être lancé en octobre 2018. Comme Pascal Oesch de l'Université de Yale, le chercheur principal de l'étude a expliqué:
«Nous avons fait un grand pas en arrière dans le temps, au-delà de ce que nous nous attendions à pouvoir faire avec Hubble. Nous voyons GN-z11 à une époque où l'univers n'avait que trois pour cent de son âge actuel. Hubble et Spitzer atteignent déjà le territoire Webb. »
De plus, les résultats ont également certaines implications pour les estimations de distance précédentes. Dans le passé, les astronomes avaient estimé la distance du GN-z11 en s'appuyant sur les techniques d'imagerie couleur de Hubble et Spitzer. Cette fois, ils se sont appuyés sur la caméra grand champ 3 de Hubble pour mesurer spectroscopiquement le décalage vers le rouge des galaxies pour la première fois. Ce faisant, ils ont déterminé que GN-z11 était plus éloigné qu'ils ne le pensaient, ce qui pourrait signifier que certaines galaxies particulièrement brillantes qui ont été mesurées à l'aide de Hubble pourraient également être plus éloignées.
Les résultats révèlent également de nouveaux indices surprenants sur la nature de l'univers très ancien. Pour commencer, les images Hubble (combinées aux données de Spitzer) ont montré que le GN-z11 est 25 fois plus petit que la Voie lactée aujourd'hui, et ne représente qu'un pour cent de la masse de notre galaxie en étoiles. En même temps, il forme des étoiles à un rythme 20 fois supérieur à celui de notre propre galaxie.
Comme l'explique Garth Illingworth - l'un des enquêteurs de l'équipe de l'Université de Californie à Santa Cruz:
"Il est étonnant qu'une galaxie aussi massive ait existé seulement 200 millions à 300 millions d'années après que les toutes premières étoiles ont commencé à se former. Il faut une croissance très rapide, produisant des étoiles à un rythme énorme, pour avoir formé une galaxie qui représente un milliard de masses solaires si tôt. Ce nouveau record se maintiendra probablement jusqu'au lancement du télescope spatial James Webb. »
Enfin, et ce n'est pas le moins important, ils fournissent un indice alléchant sur les futures missions - comme le télescope spatial James Webb -. Une fois déployés, les astronomes regarderont probablement toujours plus loin dans l'espace et plus loin dans le passé. À chaque pas, nous nous rapprochons de voir à quoi ressemblaient les toutes premières galaxies qui se sont formées dans notre Univers.
