19 mars 2021 09:58:36 IST

En regardant dans l’Univers primitif il y a environ 12 milliards d’années, des scientifiques français ont pour la première fois vu les filaments incandescents d’hydrogène gazeux connus sous le nom de «toile cosmique», ont-ils déclaré jeudi. Les modèles cosmologiques ont longtemps prédit leur existence, mais jusqu’à présent, la toile cosmique n’avait jamais été directement observée et capturée en images. Huit mois d’observation avec le très grand télescope de l’Observatoire européen austral et une année de traitement des données ont révélé les filaments tels qu’ils n’existaient qu’un à deux milliards d’années après le Big Bang.

L’image montre la lumière émise par les atomes d’hydrogène dans la toile cosmique dans une région d’environ 15 millions d’années-lumière. En plus de la très faible émission du gaz intergalactique, on peut voir un certain nombre de sources ponctuelles: ce sont des galaxies en train de former leurs premières étoiles. Crédit image: CNRS / Jeremy Blaizot / projet SPHINX

Mais la plus grande surprise, selon les scientifiques, a été des simulations montrant que la lumière provenait de milliards de galaxies naines auparavant invisibles – et insoupçonnées – engendrant des milliards d’étoiles.

Les résultats ont été rapportés dans la revue Astronomy & Astrophysics.

« Après une première période d’obscurité, l’Univers a éclaté de lumière et a produit un grand nombre d’étoiles », a déclaré à l’AFP le principal auteur Roland Bacon, scientifique au Centre de recherche en astrophysique de Lyon.

« L’une des grandes questions est de savoir ce qui a mis fin à cette période d’obscurité », conduisant à une phase du début de l’Univers connue sous le nom de réionisation, a-t-il déclaré.

Jusqu’à présent, les astronomes n’avaient capté que des aperçus partiels et indirects de la toile cosmique via des quasars, dont le puissant rayonnement, comme les phares des voitures, révèle des nuages de gaz le long de la ligne de visée.

Mais ces régions ne représentent pas tout le réseau de filaments où la plupart des galaxies – y compris la nôtre – sont nées.

Plomberie de nouvelles profondeurs

« Ces résultats sont fondamentaux », a commenté Emanuele Daddi, chercheur à la Commission de l’énergie atomique qui n’a pas participé à l’étude. « Nous n’avons jamais vu une décharge de gaz à cette échelle, ce qui est essentiel pour comprendre comment se forment les galaxies. »

L’équipe a formé le très grand télescope de l’ESO – équipé d’un spectrographe 3D appelé MUSE – dans une seule région du ciel pendant plus de 140 heures. Ensemble, les deux instruments forment l’un des systèmes d’observation les plus puissants au monde.

La région sélectionnée fait partie du champ Hubble Ultra-Deep, qui comprend l’image la plus profonde du cosmos jamais obtenue.

Mais les nouvelles images explorent de nouvelles profondeurs du début de l’Univers – 40% des galaxies nouvellement découvertes étaient hors de portée de Hubble.

Bien que ces galaxies – éloignées de 10 à 12 milliards d’années-lumière – soient trop faibles pour être détectées individuellement avec les instruments actuels, leur existence améliorera et remettra probablement en question les modèles existants de formation de galaxies.

Les scientifiques commencent seulement maintenant à explorer leurs implications, ont déclaré les chercheurs.

Des astronomes du laboratoire Lagrange de l’Université Côte d’Azur ont contribué à la recherche.

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