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Un anneau d’Einstein étudié en détail

Image montrant l’anneau d'Einstein GAL-CLUS-022058-38303.

GAL-CLUS-022058-38303 est le plus grand et l'un des plus complets des anneaux d'Einstein jamais observés dans l’Univers.

Photo : NASA / ESA / Hubble / Saurabh Jha, Rutgers the State University of New Jersey / L. Shatz.

Radio-Canada

Un anneau d'Einstein situé dans la constellation du Fourneau a été étudié en détail par une équipe internationale d’astrophysiciens.

En astronomie, un anneau d'Einstein est un cas particulier de mirage gravitationnel. C’est Albert Einstein, dans sa théorie de la relativité générale, qui avait proposé l'existence de ce phénomène cosmique. C'est d’ailleurs la raison pour laquelle ils ont été appelés anneaux d'Einstein.

L’anneau dont il est question, joliment nommé GAL-CLUS-022058-38303, montre l’apparence déformée d'une galaxie lointaine soumise à une lentille gravitationnelle. L’image avait été publiée en décembre 2020 à partir des observations d'Hubble.

En analysant les données récoltées par Hubble et le Très Grand Télescope (TGT) de l'Observatoire européen austral, l'équipe d'astronomes dirigée par Anastasio Díaz de l’université polytechnique de Carthagène a réussi à étudier l’anneau en détail.

Le téléscope spatial Hubble

Le téléscope spatial Hubble

Photo : NASA

L’ anneau fondu, surnommé ainsi en raison de son apparence, est le plus grand et l’un des plus complets jamais observés.

Afin de cerner les propriétés physiques de la galaxie soumise à la lentille, il est nécessaire d’utiliser un modèle. Dans ce cas, un tel modèle de lentille ne peut être obtenu qu'avec l'imagerie de Hubble, explique dans un communiqué Anastasio Díaz-Sánchez, dont les travaux sont publiés dans l'Astrophysical Journal (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

Une idée de grandeur

À partir de ce modèle de lentille, les scientifiques ont calculé le facteur d'amplification, un effet précieux de la lentille gravitationnelle, qui permet aux astronomes d'étudier les propriétés physiques intrinsèques de cette galaxie.

Ainsi, les chercheurs ont estimé que la lumière provenant de la galaxie a parcouru environ 9,4 milliards d'années-lumière avant d'être capturée par Hubble en décembre 2020.

En outre, ils ont constaté que la galaxie est agrandie d'un facteur 20, ce qui équivaudrait à l'observer avec un télescope spatial de 48 m, c'est-à-dire plus grand que les très grands télescopes actuels.

La détection du gaz moléculaire, où naissent les étoiles, a permis de confirmer qu’il s’agissait bel et bien d’une galaxie très lointaine, affirme Nikolaus Sulzenauer, étudiant en doctorat à l'Institut Max Plank.

Nos travaux permettent aussi d’établir qu'il s'agit d'une galaxie avec une formation normale d'étoiles, l'une de celles trouvées dans la séquence principale, au moment de la formation maximale d'étoiles dans l'Univers.

Une citation de :Helmut Dannerbauer, de l’Institut d'astrophysique des Canaries

À cette époque, l'Univers se trouvait dans son premier tiers d'existence, et sa taille correspondait à moins de la moitié de celle d'aujourd'hui.

Nous pouvons clairement voir les bras en spirale et le bulbe central de la galaxie sur les images Hubble, note sa collègue Susana Iglesias-Groth, également de l’Institut d'astrophysique des Canaries.

Notre travail nous aidera à mieux comprendre la formation des étoiles dans les galaxies lointaines, ajoute-t-elle.

Repères

Notre Univers contient au moins 2000 milliards de galaxies, et des milliards d'étoiles entourées de milliards de planètes se trouvent dans ces galaxies.

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