C’est une impressionnante découverte scientifique qui vient d’être rendue publique aujourd’hui. En capitalisant sur les technologies de pointes offertes par le radiotélescope terrestre ALMA, les astronomes ont révélé au grand jour une galaxie extrêmement lointaine qui ressemble, à s’y méprendre, à notre propre voie lactée. Cette galaxie est si éloignée que sa lumière a mis plus de 12 milliards d’années pour nous parvenir. Les scientifiques affirment que nous pouvons la voir aujourd’hui telle qu’elle était lorsque l’univers n’avait « que » 1,4 milliard d’années.
Appelée SPT0418-47, cette nouvelle galaxie présente au moins deux caractéristiques similaires à celles de notre Voie lactée : un disque rotatif ainsi qu’un bulbe galactique, qui correspond à un large ensemble d’étoiles resserrées autour du noyau galactique. Cette nouvelle galaxie serait le plus lointain des sosies de la Voie lactée.
Comme il s’agit de galaxies très lointaines, il est presque impossible d’effectuer des observations précises, y compris avec les télescopes les plus puissants. Les chercheurs ont réussi à surmonter cet obstacle en utilisant une galaxie proche comme un effet de loupe agrandissant. Le phénomène est plus connu sous le nom de lentille gravitationnelle. Grâce à cette idée géniale, le radiotélescope ALMA a été mis à contribution pour remonter dans le temps, fournissant un niveau de détails sans précédent. L'attraction gravitationnelle de la galaxie voisine déforme et courbe la lumière de la galaxie lointaine, ce qui lui donne une apparence déformée et agrandie. La galaxie lointaine apparaît alors comme un anneau de lumière presque parfait autour de la galaxie proche. L'équipe de recherche a reconstitué la forme réelle de la galaxie lointaine à partir des données ALMA en utilisant une nouvelle technique de modélisation informatique.
Si la nouvelle galaxie SPT0418-47 possède un disque et d'autres caractéristiques similaires à celles des galaxies spirales que nous voyons aujourd'hui, l’équipe de recherche s'attend à ce qu'elle évolue en une galaxie très différente de la Voie lactée, et qu'elle rejoigne la catégorie des galaxies elliptiques.
L'étude de galaxies lointaines est fondamentale pour comprendre comment les galaxies se sont formées et ont évolué. Cette découverte inattendue suggère que l'Univers primitif n'est peut-être pas aussi chaotique qu'on le croyait et soulève de nombreuses questions sur la façon dont une galaxie a pu se former si tôt après le Big Bang. Un véritable coffre au trésor qui alimentera la recherche scientifique pendant de nombreuses années !
ALMA : le radiotélescope de l’insolite !
Situé dans le désert chilien d’Atacama, sur le plateau de Chajnantor, l’interféromètre Radioélectrique ALMA collectionne les superlatifs. L’un des plus grands radiotélescopes jamais réalisés dans le monde, ALMA est un système astronomique Terrestre hors norme. Constitué de 66 antennes paraboliques géantes (54 de 12 mètres et 12 de 7 mètres de diamètre) opérant dans des longueurs d’ondes millimétriques et submillimétriques, cet observatoire Titanesque a été réalisé dans le cadre d’une coopération internationale entre l’Europe, les Etats-Unis et le Japon.
ALMA au service de l'astronomie
Ses objectif principaux? observer l’Univers dit « froid », le gaz moléculaire, fournir aux scientifiques et astronomes des images d’étoiles, de planètes en formation, détecter des galaxies naissantes telles qu’elles pouvaient exister il y a plus de 10 milliards d’années… Vous l’aurez compris, l’observatoire ALMA apportera sa contribution pour répondre aux questions les plus existentielles relatives à nos origines « cosmiques ».
ALMA ou comment concevoir l’inconcevable !
Leader du Consortium Européen AEM, Thales Alenia Space a assuré la maîtrise d’œuvre de la réalisation des 25 antennes européennes. 10 années ont été nécessaires pour fabriquer les sous-ensembles en Europe, les transporter au Chili, procéder à leur installation, aux réglages des structures et démontrer enfin la conformité des performances de ces télescopes avec les spécifications techniques : tout ceci, en plein milieu du désert d’Atacama, à 5000 mètres d’altitude.
Atteindre le niveau de performance attendu de ces antennes gigantesques – une précision de surface des réflecteurs de l’ordre de 11 microns RMS (soit 1/5 de l’épaisseur d’un cheveu) associée à une précision de pointage extrême sur des cibles lointaines – relève d’une prouesse technologique sans précédent. Toutes ces machines doivent en effet pointer au même endroit, au même moment, et ce, en dépit des conditions d’environnement extrêmes ! Les gros challenges depuis relevés étaient principalement liés à l’effet de la gravité terrestre, aux fortes variations de températures (écarts de près de 40° en l’espace de quelques heures seulement dans le désert) et aux rafales de vent. La moindre omission et la justesse de pointage pouvait être remise en cause. Les antennes ALMA n’ont jamais failli à leur tâche et ce, depuis plusieurs années !
Chajnantor : le plateau de l’insolite !
Afin d’acheminer les antennes géantes de l’observatoire (à 3000 mètres d’altitude) vers le plateau de Chajnantor (+ de 5000 mètres d’altitude), de gros moyens ont été spécialement déployés par ALMA et ESO : construction de plus de 47 kilomètres de route reliant les 2 sites, fabrication de 2 véhicules « transporteurs » équipés de 2 moteurs de plus de 1000 chevaux chacun (130 tonnes – 20 mètres de long – 10 mètres de large) en capacité de véhiculer 1 antenne par trajet etc… La durée d’une telle expédition est estimée entre 3 et 4 heures en moyenne. Comment est-ce qu’un observatoire aussi monumental (on parle tout de même de « géants » de près de 100 tonnes) peut parvenir à une précision de pointage aussi unique au Monde ? C’est toute la magie de l’observatoire ALMA !
Le fonctionnement parfait des antennes est reconnu par les utilisateurs et attesté par l’ESO. Il ne se passe pas une semaine sans que l’Observatoire ALMA ne fasse de nouvelles découvertes scientifiques dont certaines donnent lieu aux clichés les plus spectaculaires à découvrir d’urgence sur le site Internet de l’ESO.
Photos: © ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Rizzo & aI.