Il était une fois, alors que l'Univers était âgé d'environ trois milliards d'années, des galaxies ont commencé à se former. Même si nous ne pouvons pas le voir directement, nous savons qu'il est là en utilisant un autre gaz qui révèle sa présence - le monoxyde de carbone (CO) - un émetteur d'ondes radio.
Le télescope est le télescope australien Compact Array du CSIRO près de Narrabri, NSW. «Il s'agit de l'un des rares télescopes au monde à pouvoir effectuer un travail aussi difficile, car il est à la fois extrêmement sensible et peut recevoir des ondes radio de la bonne longueur d'onde», explique le professeur Ron Ekers, astronome du CSIRO.
L'une des études de ces galaxies «brutes» a été réalisée par l'astronome Dr. Bjorn Emonts du CSIRO Astronomy and Space Science. Lui et ses collègues chercheurs ont utilisé le Compact Array pour observer et enregistrer un amalgame gigantesque et lointain d '"amas formant des étoiles ou proto-galaxies" qui se congèlent ensemble pour créer une seule galaxie massive. Ce cadre est connu sous le nom de «toile d'araignée» et est théoriquement éloigné d'au moins dix mille millions d'années-lumière. Le radiotélescope Compact Array est capable de capter la signature de la formation des étoiles, donnant aux astronomes des indices essentiels sur la façon dont les premières galaxies ont commencé la formation des étoiles.
La «toile d'araignée» a été chargée. Ici, le Dr Emont et ses collègues ont trouvé le carburant d'hydrogène moléculaire qu'ils recherchaient. Il couvrait une zone d'espace de près d'un quart de million d'années-lumière et contenait au moins soixante mille millions de fois la masse du Soleil! Cela devait sûrement être le matériau responsable des nouvelles étoiles vues dispersées dans la région. «En effet, il suffit de maintenir la formation d'étoiles pendant au moins 40 millions d'années supplémentaires», explique Emonts.
Dans un autre projet de recherche dirigé par le Dr Manuel Aravena de l'Observatoire européen austral, les scientifiques ont mesuré le CO - l'indicateur de H2 - dans deux galaxies très éloignées. Le signal des faibles ondes radio a été amplifié par les champs gravitationnels des galaxies supplémentaires - les membres de la «ligne de visée» - qui ont créé des lentilles gravitationnelles. Dit le Dr Aravena, "Cela agit comme une loupe et nous permet de voir des objets encore plus éloignés que la toile d'araignée."
L'équipe du Dr Aravena est allée travailler à mesurer la quantité de H2 dans les deux galaxies de leur étude. L'un d'entre eux, le SPT-S 053816-5030.8, a produit suffisamment d'émissions radio pour leur permettre de déduire à quelle vitesse il formait des étoiles - "une estimation indépendante des autres façons dont les astronomes mesurent ce taux."
Le Compact Array a été réglé. Grâce à une mise à niveau qui a augmenté sa bande passante - la quantité de spectre radioélectrique qui peut être observée à un moment donné - il est maintenant seize fois plus puissant et capable d'atteindre une plage de 256 MHz à 4 GHz. Cela en fait une oreille très sensible!
«Le Compact Array complète le nouveau télescope ALMA au Chili, qui recherche les transitions à haute fréquence du CO», explique Ron Ekers.
Source de l'histoire originale: Communiqué de presse du CSIRO
