Détection des métaux dans les galaxies invisibles. Crédit image: ESO Cliquez pour agrandir
Les astronomes, en utilisant les capacités uniques offertes par le spectrographe haute résolution UVES sur le très grand télescope de l'ESO, ont trouvé un nuage d'hydrogène riche en métaux dans l'univers lointain. Le résultat peut aider à résoudre le problème des métaux manquants et donne un aperçu de la formation des galaxies.
«Notre découverte montre que des quantités importantes de métaux se trouvent dans des galaxies très éloignées qui sont trop faibles pour être directement visibles», a déclaré C ?? bf? Line P ?? bf? Roux (ESO), auteur principal de l'article présenter les résultats.
Les astronomes ont étudié la lumière émise par un quasar situé à 9 milliards d'années-lumière qui est partiellement absorbée par une galaxie autrement invisible, assise à 6,3 milliards d'années-lumière le long de la ligne de visée.
L'analyse du spectre montre que cette galaxie a quatre fois plus de métaux que le Soleil. C’est la première fois que l’on trouve une telle quantité de «métaux» dans un objet très éloigné. Les observations indiquent également que la galaxie doit être très poussiéreuse.
Presque tous les éléments présents dans l'Univers se sont formés dans des étoiles, elles-mêmes membres de galaxies. En estimant le nombre d'étoiles formées au cours de l'histoire de l'Univers, il est possible d'estimer la quantité de métaux qui aurait dû être produite. Ce raisonnement apparemment simple est cependant confronté depuis plusieurs années à une contradiction apparente: l'addition de la quantité de métaux observables aujourd'hui dans des objets astronomiques éloignés est inférieure à la valeur prévue. Lorsque la contribution des galaxies désormais observées à des distances cosmologiques s'ajoute à celle du milieu intergalactique, les quantités totales ne dépassent pas un dixième des métaux attendus.
L'étude des galaxies lointaines est cependant une tâche difficile. Plus une galaxie est éloignée, plus elle est faible, et les petites ou intrinsèquement faibles ne seront pas observées. Cela peut introduire de graves biais dans les observations car seules les galaxies les plus grandes et les plus actives sont captées.
Les astronomes ont donc trouvé d'autres façons d'étudier les galaxies lointaines: ils utilisent des quasars, probablement les objets distants les plus brillants connus, comme balises dans l'Univers.
Des nuages de gaz interstellaires dans les galaxies, situés entre les quasars et nous sur la même ligne de visée, absorbent des parties de la lumière émise par les quasars. Le spectre résultant présente par conséquent des «vallées» sombres qui peuvent être attribuées à des éléments bien connus. Ainsi, les astronomes peuvent mesurer la quantité de métaux présents dans ces galaxies - qui sont en fait invisibles - à différentes époques.
"Cela peut être mieux fait par des spectrographes à haute résolution sur les plus grands télescopes, tels que le spectrographe à ultra-violet et à échelle visible (UVES) sur le télescope Kueyen de 8,2 m de l'ESO à l'Observatoire de Paranal", a déclaré P ?? bf? Roux.
Son équipe a étudié en détail le spectre du quasar SDSS J1323-0021 qui montre des indications claires d'absorption par un nuage d'hydrogène et de métaux situé entre le quasar et nous. Après une analyse minutieuse du spectre, les astronomes ont découvert que ce «système» était quatre fois plus riche en zinc que le Soleil. D'autres métaux comme le fer semblent s'être condensés en grains de poussière.
«Si un grand nombre de ces galaxies« invisibles »à forte teneur en métaux devaient être découvertes, elles pourraient bien atténuer considérablement le problème des métaux manquants», a déclaré Peroux.
Source d'origine: communiqué de presse de l'ESO
