Des sursauts gamma révèlent la composition de galaxies lointaines
Une équipe internationale d'astronomes étudiant la composition de galaxies a découvert deux galaxies dans l'univers primitif plus riches en éléments chimiques lourds que le Soleil. Menée par l'institut Max Planck de physique extraterrestre en Allemagne, l'équipe internationale a utilisé une source lumineuse brillante bien que brève émise par un sursaut gamma distant pour son étude. Selon les astronomes, ces deux galaxies seraient certainement sur le point de fusionner. Des évènements semblables de l'univers primitif peuvent aider à créer de nouvelles étoiles et déclencher des sursauts gamma. Ces sursauts gamma sont associés à d'exceptionnelles explosions énergétiques observées dans les galaxies distantes, et sont les explosions les plus lumineuses dans l'univers. Ils sont généralement identifiés par les observatoires en orbite qui détectent les premiers sursauts de rayons gamma. Une fois leur position déterminée, les chercheurs les évaluent en utilisant de grands télescopes terrestres qui peuvent détecter les émissions rémanentes en lumière visible et infrarouge sur plusieurs heures et/ou jours. Un sursaut de ce type, baptisé GRB 090323, a tout d'abord été détecté par le télescope VLT (Very Large Telescope) de l'Observatoire européen austral. Le télescope spatial Fermi de la NASA (Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace) a été la première à identifier le sursaut, qui a ensuite été observé par Swift, le satellite détecteur de rayons X de la NASA, avec le système GROND (Gamma-Ray Burst Optical/Near-Infrared Detector) du télescope MPG/ESO, de 2,2 mètres situé au Chili. Selon les chercheurs, la lumière brillante de l'explosion s'est déplacée sur deux galaxies: sa galaxie-mère et une autre à proximité. Ces galaxies apparaissent ainsi telles qu'elles étaient il y a environ 12 milliards d'années, et les chances d'observer ces galaxies distantes par l'intermédiaire d'un sursaut gamma sont très minces. «Lorsque nous avons étudié la lumière issue de ce sursaut gamma, nous ne savions pas ce que nous allions découvrir», commente Sandra Savaglio de l'institut Max Planck. «Ce fut pour nous une surprise de constater que le gaz froid de ces deux galaxies de l'Univers primordial était caractérisé par une composition chimique si inattendue. Ces galaxies sont constituées d'éléments chimiques lourds en quantités beaucoup plus importantes que toute autre galaxie de l'Univers primordial. Nous ne nous attendions pas à ce que l'Univers, encore si jeune, soit si adulte, si évolué chimiquement.» Ces faibles galaxies n'auraient pas été visibles sans les sursauts gamma. Lorsque la lumière des explosions gammas se déplace près des galaxies, le gaz interne agit comme un filtre et absorbe la lumière générée par les explosions à certaines longueurs d'ondes. Une évaluation de ces «empreintes» des divers éléments chimiques a permis aux chercheurs de déterminer la composition du gaz froid de ces galaxies, qui seraient riches en éléments lourds. Les chercheurs ont également compris que les galaxies de l'univers primitif contiendraient de petites quantités d'éléments que possèdent les galaxies actuelles, comme la Voie lactée. L'équipe explique qu'un nombre de galaxies étaient déjà très riches en éléments lourds moins de 2 milliards d'années après le Big bang. Leurs travaux montrent que les deux galaxies devraient créer de nouvelles étoiles à une vitesse remarquable, pour enrichir rapidement le gaz froid. La fusion des deux galaxies pourrait déclencher la formation d'étoiles suite à la collision de nuages de gaz. Les résultats de l'équipe étayent la théorie selon laquelle les sursauts gamma seraient associés à la création d'étoiles massives vigoureuses. «Nous avons de la chance d'avoir pu observer GRB 090323 alors qu'il était encore suffisamment lumineux; ainsi, nous avons obtenu des observations détaillées grâce au VLT», commente le Dr Savaglio. «Les sursauts gamma ne restent lumineux que pour une brève période; par conséquent, il est très difficile d'obtenir des données de bonne qualité. Nous espérons observer de nouveau ces galaxies à l'avenir lorsque nous aurons des instruments plus sensibles; elles seraient les cibles parfaites à observer pour le télescope [E-ELT (European Extremely Large Telescope)].»Pour de plus amples informations, consulter: Institut Max Planck de physique extraterrestre: http://www.mpe.mpg.de/main.html ESO: http://www.eso.org/public/
Pays
Allemagne