Crédit d'image: Hubble
Le télescope spatial Hubble a utilisé un «objectif zoom» naturel de 2 millions d'années-lumière pour regarder plus loin dans l'espace qu'il ne le ferait normalement. En regardant directement à travers le centre de l'un des amas galactiques les plus massifs connus, il a pu profiter d'une technique appelée lentille gravitationnelle pour voir des objets au-delà de l'amas. Une analyse détaillée de l'image peut aider à faire la lumière sur le mystère de la matière noire.
La caméra avancée pour les relevés à bord du télescope spatial Hubble de la NASA a utilisé un «objectif zoom» naturel dans l'espace pour améliorer sa vision de l'univers lointain. En plus d'offrir une nouvelle vision sans précédent et spectaculaire du cosmos, les résultats promettent de faire la lumière sur l'évolution des galaxies et la matière noire dans l'espace.
Hubble a regardé directement à travers le centre de l'un des amas de galaxies les plus massifs connus, appelé Abell 1689. Cela a nécessité que Hubble regarde l'amas distant, situé à 2,2 milliards d'années-lumière, pendant plus de 13 heures. La gravité des billions d'étoiles de l'amas? plus de matière noire? agit comme une «lentille» de 2 millions d'années-lumière dans l'espace. Cette «lentille gravitationnelle» plie et grossit la lumière des galaxies situées loin derrière elle.
La netteté de qualité vidéo IMAX de la caméra avancée, combinée à l'objectif géant, révèle des galaxies distantes auparavant hors de portée de Hubble. Quelques-uns peuvent être deux fois plus faibles que ceux photographiés dans le champ profond de Hubble, qui avait auparavant poussé le télescope à ses limites de sensibilité. Bien que beaucoup plus d'analyses soient nécessaires, les astronomes de Hubble spéculent que certains des objets les plus faibles de l'image se trouvent probablement à plus de 13 milliards d'années-lumière (valeur de décalage vers le rouge 6).
Dans l'image, des centaines de galaxies, à plusieurs milliards d'années-lumière, sont maculées par la flexion gravitationnelle de la lumière en une toile d'araignée traçant des arcs de lumière bleus et rouges. Bien que la lentille gravitationnelle ait été étudiée précédemment avec des télescopes Hubble et au sol, ce phénomène n'a jamais été vu auparavant avec autant de détails. L'image ACS révèle 10 fois plus d'arcs que ne le ferait un télescope au sol. L'ACS est 5 fois plus sensible et fournit des images deux fois plus nettes que les caméras Hubble précédentes. Ainsi, il peut voir les arcs les plus faibles avec une plus grande clarté. La photo présente un immense puzzle pour les astronomes Hubble pour passer des mois à démêler. Entrecoupé de l'amas de premier plan se trouvent des milliers de galaxies, qui sont des images lenticulaires des galaxies de l'univers d'arrière-plan.
Une analyse détaillée des images promet de faire la lumière sur le mystère de la matière noire. La matière noire est une forme invisible de matière. C'est la source de la majeure partie de la gravité dans l'univers car elle est beaucoup plus abondante que la «matière normale» qui compose les planètes, les étoiles et les galaxies. La lentille permet aux astronomes de cartographier la distribution de la matière noire dans les amas de galaxies. Cela devrait offrir de nouveaux indices sur la nature de la matière noire. En étudiant les galaxies lointaines cristallisées, les astronomes s'attendent à mieux retracer l'histoire de la formation des étoiles dans l'univers, au cours des 13 derniers milliards d'années.
L'image est une démonstration exquise de la prédiction d'Albert Einstein selon laquelle la gravité déforme l'espace et déforme donc un faisceau de lumière, comme un rideau de douche ondulé. Bien qu'Einstein ait réalisé que cet effet se produirait dans l'espace, il pensait qu'il ne pourrait jamais être observé depuis la Terre. Bien que la lumière de fond des lentilles des étoiles individuelles, la déviation était trop petite pour être vue de la Terre. Lorsque les lois de la relativité ont été formulées au début du 20e siècle, les scientifiques ne savaient pas que les étoiles étaient organisées en galaxies au-delà de notre propre voie lactée. De grands amas de galaxies sont suffisamment massifs pour déformer l'espace et dévier la lumière d'une manière détectable depuis la Terre. Le cluster Abell est la cible idéale car il est si massif. Plus un amas est massif, plus les effets de la lentille gravitationnelle sont importants.
Source d'origine: Communiqué de presse Hubble
