脌 quoi ressemblaient les galaxies dans l鈥橴nivers primordial?
Dans le d茅sert du Karoo, en Afrique du Sud, les 350 antennes d鈥檜n radiot茅lescope n鈥檕nt jamais 茅t茅 aussi pr猫s de d茅tecter des traces de l鈥檃ube cosmique, p茅riode qui a suivi le Big Bang et qui a vu na卯tre les 茅toiles et les galaxies.
Une 茅quipe de scientifiques d鈥橝m茅rique du Nord, d鈥橢urope et d鈥橝frique du Sud a r茅ussi 脿 doubler la sensibilit茅 du radiot茅lescope (Hydrogen Epoch of Reionization Array) et esp猫re maintenant percer les secrets de l鈥橴nivers primordial.
芦 Depuis quelques d茅cennies, des 茅quipes du monde entier tentent de capter les premi猫res ondes radio en provenance de l鈥檃ube cosmique. Bien que ces ondes soient toujours insaisissables, les r茅sultats obtenus par HERA t茅moignent de la recherche la plus pr茅cise 脿 ce jour 禄, explique Adrian Liu, professeur adjoint au D茅partement de physique et 脿 l鈥橧nstitut spatial Trottier de l鈥橴niversit茅 黑料不打烊.
Cet ensemble d鈥檃ntennes formait d茅j脿 le radiot茅lescope d茅di茅 脿 l鈥檈xploration de l鈥檃ube cosmique le plus sensible du monde. L鈥櫭﹒uipe d鈥橦ERA en a am茅lior茅 la sensibilit茅 par un facteur de 2,1 pour les ondes radio 茅mises environ 650 millions d鈥檃nn茅es apr猫s le Big Bang et par un facteur de 2,6 pour les ondes 茅mises environ 450 millions d鈥檃nn茅es apr猫s le Big Bang. Leurs travaux sont d茅crits dans un publi茅 dans The Astrophysical Journal.
Les scientifiques n鈥檕nt pas encore d茅tect茅 d鈥檕ndes radio provenant des confins de l鈥櫭e des t茅n猫bres cosmiques, mais leurs r茅sultats nous renseignent sur la composition des 茅toiles et des galaxies dans l鈥橴nivers primordial. Jusqu鈥櫭� pr茅sent, les donn茅es recueillies donnent 脿 penser que les premi猫res galaxies renfermaient tr猫s peu d鈥櫭﹍茅ments, outre l鈥檋ydrog猫ne et l鈥檋茅lium, contrairement aux galaxies actuelles. De nos jours, les 茅toiles sont form茅es d鈥檜ne foule d鈥櫭﹍茅ments plus lourds que l鈥檋茅lium, notamment le lithium et l鈥檜ranium.
Certaines th茅ories ne tiennent plus la route
L鈥櫭﹒uipe esp猫re que lorsque les antennes paraboliques seront enti猫rement fonctionnelles, elle sera en mesure de produire une carte 3D des bulles d鈥檋ydrog猫ne ionis茅 et d鈥檋ydrog猫ne neutre 鈥� marqueurs des premi猫res galaxies 鈥� pour retracer leur 茅volution de 200 millions d鈥檃nn茅es 脿 un milliard d鈥檃nn茅es apr猫s le Big Bang. Cette carte pourrait dresser un portrait des premi猫res 茅toiles et galaxies, 脿 comparer avec les 茅toiles et galaxies actuelles, et nous donner une id茅e de l鈥檃dolescence de l鈥橴nivers.
D鈥檃pr猫s les chercheurs, le fait que l鈥櫭﹒uipe d鈥橦ERA n鈥檃it pas encore d茅tect茅 de tels signaux permet d鈥檈xclure certaines th茅ories sur l鈥櫭﹙olution des 茅toiles dans l鈥橴nivers primordial. 芦 Nos donn茅es semblent indiquer que la luminosit茅 des rayons X des premi猫res galaxies 茅tait 100 fois sup茅rieure 脿 celle des galaxies actuelles. Cette hypoth猫se 茅tait traditionnellement admise, mais nous avons maintenant de vraies donn茅es qui la renforcent 禄, pr茅cise le professeur Liu.
Dans l鈥檃ttente d鈥檜n signal
L鈥櫭﹒uipe d鈥橦ERA poursuit ses efforts d鈥檃m茅lioration de l鈥櫭﹖alonnage et des capacit茅s d鈥檃nalyse des donn茅es du t茅lescope dans l鈥檈spoir de trouver ces bulles dans l鈥橴nivers primordial. 脡liminer les ondes radio locales afin de percevoir les signaux provenant de l鈥橴nivers primordial n鈥檈st toutefois pas chose facile. 芦 Prenons l鈥檈xemple d鈥檜n gruy猫re : les trous repr茅sentent les galaxies, et nous sommes 脿 la recherche du fromage 禄, explique , astronome chercheur au Laboratoire de radioastronomie de l鈥橴niversit茅 de Californie 脿 Berkeley.
芦 HERA s鈥檃m茅liore et ses limites sont sans cesse repouss茅es 禄, indique Aaron Parsons, chercheur principal pour HERA et professeur agr茅g茅 d鈥檃stronomie 脿 l鈥橴niversit茅 de Californie 脿 Berkeley. 芦 C鈥檈st g茅nial que nous puissions encore progresser et compter sur de nouvelles techniques qui rendent notre t茅lescope toujours plus efficace. 禄
L鈥櫭﹒uipe d鈥橦ERA, dirig茅e par l鈥橴niversit茅 de Californie 脿 Berkeley, est compos茅e de scientifiques provenant d鈥橝m茅rique du Nord, d鈥橢urope et d鈥橝frique du Sud. Au Canada, elle b茅n茅ficie du soutien du Conseil de recherches en sciences naturelles et en g茅nie du Canada, de l鈥橧nstitut canadien de recherches avanc茅es, du Fonds de recherche du Qu茅bec 鈥� Nature et technologies et de l鈥橧nstitut spatial Trottier de l鈥橴niversit茅 黑料不打烊. La construction du t茅lescope est financ茅e par la Fondation nationale des sciences, la Fondation Alfred P. Sloan et la Fondation Gordon et Betty Moore; elle b茅n茅ficie 茅galement du soutien essentiel du gouvernement de l鈥橝frique du Sud et du Radio Astronomy Observatory d鈥橝frique du Sud (SARAO).
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鈥溾�� par la Collaboration HERA a 茅t茅 publi茅 dans The Astrophysical Journal.
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