Des scientifiques ont découvert la galaxie la plus lointaine de tous les temps

HD1, l’objet en rouge, est affiché au centre de l’image agrandie. Crédit : Harikane et al.

Une équipe internationale d’astronomes comprend des chercheurs du Centre d’astrophysique | Harvard et Smithsonian ont repéré l’objet astronomique le plus éloigné de tous les temps : la galaxie.


La galaxie candidate appelée HD1 est située à environ 13,5 milliards d’années-lumière et a été décrite jeudi dans Journal astrophysique. Dans un article d’accompagnement publié dans Notifications mensuelles des lettres de la Royal Astronomical SocietyEt le Les scientifiques commencent à spéculer sur ce qu’est exactement une galaxie.

L’équipe propose deux idées : HD1 peut former des étoiles à une vitesse étonnante, et il peut abriter des étoiles de Population III, l’univers lui-même. premières étoiles– qui n’a pas encore été remarqué. Alternativement, HD1 peut contenir un trou noir supermassif avec une masse d’environ 100 millions de fois la masse de notre soleil.

Selon Fabio Paccucci, auteur principal de MNRAS Study, co-auteur d’un article de découverte sur a B c, et astronome au Centre d’astrophysique. « C’est comme deviner la nationalité d’un navire à partir du drapeau que vous arborez, alors qu’il est loin sur le rivage, et que le navire est au milieu d’un brouillard épais et orageux. On peut peut-être voir certaines des couleurs et des formes du drapeau, mais pas dans son intégralité. C’est finalement un long jeu d’analyse et d’exclusion de scénarios invraisemblables ».

HD1 est extrêmement lumineux dans lumière UV. Pour l’expliquer, « un processus actif s’y déroule ou, mieux encore, il s’est produit il y a quelques milliards d’années », explique Pacuchi.

Au début, les chercheurs ont émis l’hypothèse que HD1 est une galaxie avec un starburst standard, une galaxie qui crée des étoiles à un rythme élevé. Mais après avoir compté le nombre d’étoiles produites par HD1, ils ont obtenu un « taux incroyable – HD1 formera plus de 100 étoiles chaque année. C’est au moins dix fois plus que ce que nous attendons pour ces galaxies. « 

C’est à ce moment-là que l’équipe a commencé à soupçonner que HD1 ne formait peut-être pas des stars régulières de tous les jours.

« Le premier groupe d’étoiles qui s’est formé dans l’univers était beaucoup plus massif, plus brillant et plus chaud que les étoiles modernes », explique Pacuchi. « Si nous supposons que les étoiles produites dans HD1 sont les premières étoiles du groupe III, alors leurs propriétés peuvent être expliquées plus facilement. En fait, les étoiles du troisième groupe sont capables de produire plus de lumière ultraviolette que les étoiles normales, ce qui peut expliquer la luminosité maximale au-dessus de Violet pour HD1.

Des scientifiques ont découvert la galaxie la plus lointaine de tous les temps

La chronologie affiche les plus anciennes galaxies candidates et l’histoire de l’univers. Crédit : Harikane et al., NASA, EST et P. Oesch/Yale.

Cependant, un trou noir supermassif pourrait également expliquer l’intense luminosité de HD1. Lorsqu’il dévore d’énormes quantités de gaz, des photons de haute énergie peuvent être émis depuis la région autour du trou noir.

Si c’est le cas, ce sera dès que possible trou noir géant Connu de l’humanité, il a été observé bien plus près du Big Bang que l’actuel détenteur du record.

déclare Avi Loeb, astronome au Centre d’astrophysique et co-auteur de MNRAS étude. « Il brise de près de deux fois le décalage vers le rouge le plus élevé enregistré du quasar, ce qui est un exploit impressionnant. »

HD1 a été découvert après plus de 1 200 heures d’observation à l’aide du télescope Subaru, du télescope Vesta, du télescope infrarouge britannique et du télescope spatial Spitzer.

« Il a été très difficile de trouver HD1 parmi plus de 700 000 objets », explique Yuichi Harikan, l’astronome de l’Université de Tokyo qui a découvert la galaxie. « La couleur rouge de HD1 correspond étonnamment aux caractéristiques attendues d’une galaxie à 13,5 milliards d’années-lumière, ce qui m’a donné la chair de poule quand je l’ai trouvée. »

L’équipe a ensuite effectué des observations de suivi à l’aide de l’Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) pour confirmer la distance, qui est de 100 millions d’années-lumière de GN-z11, le détenteur actuel du record de la galaxie la plus éloignée.

À l’aide du télescope spatial James Webb, l’équipe de recherche surveillera bientôt à nouveau HD1 pour vérifier sa distance par rapport à la Terre. Si les calculs actuels s’avèrent corrects, HD1 sera la galaxie la plus éloignée et la plus ancienne jamais enregistrée.

Les mêmes observations permettront à l’équipe d’approfondir l’identité de HD1 et de confirmer si l’une de leurs théories est correcte.

« Formulé quelques centaines de millions d’années après le Big Bang, le trou noir de HD1 a dû se développer à partir d’une graine massive à un rythme sans précédent », explique Loeb. « Encore une fois, la nature semble plus créative que nous. »


Les astronomes rencontrent un trou noir supermassif au cœur de la Voie lactée, Sagittarius A*


Plus d’information:
Recherchez les galaxies H-Dropout Lyman Break à z ~ 12-16, arXiv: 2112.09141 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2112.09141 accepté pour publication dans Messages du MNRAS.

Les sources de fuite z∼13 nouvellement découvertes sont-elles des galaxies stellaires ou des quasars ?, arXiv : 2201.00823 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2201.00823 accepté pour publication dans ApJ.

la citation: Scientists Discover Farthest Galaxy Ever (7 avril) (2022, 7 avril) Extrait le 7 avril 2022 de https://phys.org/news/2022-04-scientists-farthest-galaxy.html

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