Les ancêtres invisibles des galaxies elliptiques enfin mis au jour
En regardant au plus profond de l’Univers dans l’infrarouge, le réseau d’antennes Alma a repéré des fossiles célestes jusqu’ici cachés.
Antennes d’ALMA, dans les Andes chiliennes. ESO/C. Malin. Les paléontologues fouillent les sols pour y dénicher les restes de nos lointains prédécesseurs. Les astrophysiciens, parfois, en font autant, s’enfonçant dans les vieilles strates de l’espace afin de mettre au jour des fossiles célestes. En effet, la lumière des étoiles voyageant à une vitesse finie, regarder au plus profond de l’Univers équivaut à remonter le temps jusqu’à la jeunesse du cosmos et permet de voir les astres-dinosaures qui le peuplaient alors. C’est à l’un de ces exercices de paléontologie astronomique que s’est livrée une équipe internationale en découvrant les ancêtres des galaxies elliptiques, une trouvaille annoncée mercredi 7 août dans la revue Nature. Comme l’explique David Elbaz, astrophysicien au Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) et coauteur de cette étude, « dans l’Univers proche existent deux grandes familles de galaxies : les galaxies spirales, comme notre Voie lactée, dans lesquelles se forment encore des étoiles, et les galaxies elliptiques, plus massives, qui ressemblent à un ballon de rugby et que l’on considère comme mortes car elles ne donnent plus naissance à de nouvelles étoiles depuis des milliards d’années ». De petites taches En toute logique, en regardant loin dans l’Univers, les astronomes auraient dû tomber sur les précurseurs de ces énormes galaxies, à l’époque où, créant des étoiles à la chaîne, ils brillaient de mille feux. Mais les chercheurs ne voyaient rien. Y compris dans les photographies des profondeurs cosmiques prises par le télescope spatial Hubble. De deux choses l’une : soit ces imposants ancêtres n’existaient pas et les galaxies elliptiques étaient nées par fusion de structures plus petites, soit ils existaient mais on ne parvenait pas à les détecter. La seconde hypothèse était la bonne. Ce sont les images enregistrées par un autre télescope spatial, Spitzer, lancé par la NASA en 2003, qui ont mis les chercheurs sur la piste de ces galaxies invisibles. Contrairement à Hubble, dont les instruments observent essentiellement dans l’ultraviolet, la lumière visible et le proche infrarouge, Spitzer opère dans toute la gamme de l’infrarouge. Et là où son puissant collègue ne voyait rien, lui percevait de petites taches, comme des îlots de chaleur dans le vide cosmique. De quoi s’agissait-il ? La résolution limitée de Spitzer ne permettait pas de le découvrir. La galaxie elliptique géante M86. CFHT. Pour en avoir le cœur net, les auteurs de l’étude de Nature ont sondé trois petites régions de l’espace comportant des dizaines de ces mouchetures, à l’aide d’un instrument nommé Alma. Derrière ce sigle (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) se cache un réseau de 66 antennes installées à plus de 5 000 mètres d’altitude au Chili. Lorsque les signaux recueillis par ces paraboles sont rassemblés, Alma a les performances d’un radiotélescope géant et une résolution bien meilleure que celle de Spitzer.