Y a-t-il un endroit dans l'espace qui n'a pas été affecté par le temps? La réponse est oui. L'observatoire de Keck et une équipe de scientifiques ont récemment localisé deux amas de gaz primordial qui pourraient très bien avoir leur origine à quelques minutes du Big Bang.
Comment savons-nous que ces nuages de gaz sont si spéciaux? Dans ce cas, ils sont tout simplement trop disséminés pour permettre une naissance stellaire et ne contiennent pas de métaux lourds qui pourraient le soutenir. Ces régions diaphanes sont l'hydrogène et l'hélium purs… ainsi qu'un isotope plus lourd, le deutérium. Cette combinaison pourrait signifier que les régions vieilles de deux milliards d'années sont pures - jamais impliquées dans le processus de formation d'étoiles. Une découverte passionnante? Tu paries. Les nuages pourraient avoir survécu dans un état inchangé - nous donnant un aperçu de ce qui a pu se produire à l'aube des temps.
"Malgré des décennies d'efforts pour trouver quoi que ce soit sans métaux dans l'univers, la nature a précédemment fixé une limite à l'enrichissement au moins un millième de celui trouvé dans le Soleil", a déclaré l'astronome J. Xavier Prochaska des Observatoires de l'Université de Californie - Observatoire Lick, UC Santa Cruz. "Ces nuages sont au moins 10 fois inférieurs à cette limite et sont le gaz le plus vierge découvert dans notre univers."
Prochaska fait partie de l'équipe Keck et a co-écrit un article sur la découverte avec Michele Fumagalli de l'U.C. Santa Cruz et John O’Meara du Saint Michael’s College du Vermont. "Nous avons soigneusement recherché l'oxygène, le carbone, l'azote et le silicium - les choses qui se trouvent en abondance sur Terre et le Soleil", a déclaré Fumagalli. "Nous ne trouvons aucune trace d'autre chose que de l'hydrogène et du deutérium."
Selon le communiqué de presse de l'Observatoire Keck, exactement comment ils peuvent détecter un gaz sombre, froid et diffus à environ 12 milliards d'années-lumière est une histoire en soi.
"Dans ce cas, nous devons en fait faire un peu d'astuce", a expliqué Prochaska. "Nous étudions le gaz en silhouette." Un quasar plus éloigné fournit la lumière pour cela. La lumière du quasar brille à travers le gaz et les éléments dans le gaz absorbent des longueurs d'onde de lumière très spécifiques, qui ne peuvent être trouvées qu'en divisant la lumière en spectres très détaillés pour révéler les lignes sombres de la lumière manquante.
En d'autres termes, a déclaré Fumagalli, "Toute l'analyse est sur la lumière que nous n'avons pas reçue." Les nuages n'absorbent qu'une petite fraction de la lumière quasar qui se rend sur Terre. "Mais les signatures de l'absorption d'hydrogène sont évidentes, il n'y a donc aucun doute qu'il y a beaucoup de gaz là-bas."
Bien que certaines personnes ne soient pas excitées par l'emplacement des gaz immaculés, les astronomes pensent différemment. Cette révélation soutient leurs théories de ce qui a pu se produire dans les instants qui ont suivi le Big Bang et de ce qui s'est formé au moment de la nucléosynthèse. C’est un retour sur l’origine de l’hydrogène, de l’hélium, du lithium et du bore.
"Cette théorie a été très bien testée à Keck en ce qui concerne l'hydrogène et son isotope deutérium", a déclaré O’Meara. «L'une des énigmes de ce travail précédent, cependant, est que le gaz a également montré au moins des traces d'oxygène et de carbone. Les nuages que nous avons découverts sont les premiers à correspondre aux prévisions complètes de BBN. »
De plus, les deux télescopes optiques / infrarouges de 10 mètres de Keck nous ont montré à quoi pouvait ressembler le premier univers. C'est la toute première fois que la science a pu scruter des régions où aucun métal n'a influencé l'environnement et aucune étoile ne s'est formée.
"Ce qui m'excite à propos de cette découverte, c'est qu'il y a presque une plage de 1 000 000 dans la métallicité des gaz à ce moment dans l'univers", a déclaré Fumagalli. En d'autres termes, il y avait des endroits comme notre système solaire - où les métaux sont très abondants - et il y avait aussi des endroits très différents d'aujourd'hui, où les métaux étaient encore pratiquement inexistants et les gaz étaient inchangés depuis presque le début des temps. »
Source de l'histoire originale: Communiqué de presse de l'Observatoire Keck. Pour en savoir plus: Détection de gaz vierge deux milliards d'années après le Big Bang.
