Communiqué de presse

El Gordo – Un gros amas lointain de galaxies

10 janvier 2012

Un jeune et massif amas de galaxies extrêmement chaud – Le plus grand jamais observé dans l’Univers lointain – a été étudié par une équipe internationale avec le très grand télescope (VLT) de l’ESO situé dans le désert d’Atacama au Chili ainsi que par l’Observatoire en rayons X de la NASA Chandra et par le télescope Cosmologique Atacama. Ces nouveaux résultats seront annoncés le 10 janvier 2012 au cours de la 219e assemblée de la Société Américaine d’Astronomie à Austin, au Texas.

L’amas de galaxies [1] qui vient d’être découvert a été surnommé El Gordo – le « gros » en espagnol. Il s’agit en fait deux sous-amas distincts en train d’entrer en collision à une vitesse de plusieurs millions de kilomètres à l’heure. Il est si lointain que sa lumière a voyagé pendant 7 milliards d’années avant d’atteindre la Terre.

« Cet amas est le plus massif, le plus chaud et est celui qui émet le plus de rayons X de tous les amas observés jusqu’à présent à cette distance ou au-delà, » déclare Felipe Menanteau de la Rutgers University, responsable de cette étude. « Nous avons consacré beaucoup de notre temps d’observation à El Gordo et je suis heureux que notre pari soit récompensé par la découverte d’une exceptionnelle collision d’amas. »

Les amas de galaxies sont les plus grands objets de l’Univers, maintenus ensemble par la gravité. Leur processus de formation, quand de plus petits groupes de galaxies fusionnent ensemble, dépend beaucoup de la quantité de matière noire et d’énergie noire se trouvant dans l’Univers à ce moment-là – de ce fait, l’étude des amas peut nous apporter de précieuses informations sur ces mystérieux composants du Cosmos.

« Les gigantesques amas de galaxies comme celui-ci sont exactement ce que nous recherchions, » précise Jack Hughes, un des membres de l’équipe faisant également partie de la Rutgers University. « Nous voulons voir si nous comprenons comment se forment ces objets extrêmes en utilisant les meilleurs modèles cosmologiques actuellement en vigueur. »

Cette équipe dirigée par des astronomes chiliens et de la Rutgers University a découvert El Gordo en détectant une distorsion du fond diffus cosmologique en micro-ondes. Ce faible rayonnement est le vestige de la première lumière provenant du Big Bang, l’origine très dense et extrêmement chaude de l’Univers, il y a environ 13,7 milliards d’années. Ce rayonnement laissé par le Big Bang interagit avec les électrons du gaz chaud des amas de galaxies, provoquant une distorsion du rayonnement de fond diffus vu depuis la Terre [2]. Plus l’amas est gros et dense, plus l’effet est important. El Gordo a été détecté au cours d’un sondage du fond diffus réalisé par « l’Atacama Cosmology Telescope » [3].

Le très grand télescope (VLT) de l’ESO a été utilisé par cette équipe pour mesurer les vitesses des galaxies de cette gigantesque collision d’amas ainsi que pour mesurer sa distance à la Terre. De plus, l’Observatoire en rayons X de la NASA Chandra a été utilisé pour étudier le gaz chaud de l’amas.

Bien qu’un amas aussi éloigné et de la taille d’El Gordo soit très rare, les auteurs de l’article scientifique précisent que ces nouveaux résultats restent cohérents avec l’interprétation actuelle qu’ont les astronomes d’un Univers qui a commencé par un Big Bang et qui est principalement fait de matière noire et d’énergie noire.

El Gordo s’est très probablement formé comme l’amas du Boulet, un spectaculaire amas de galaxies en interaction plus proche de la Terre de pratiquement quatre milliards d’années-lumière. Dans ces deux amas, il y a des preuves que la matière normale, principalement composée de gaz chaud lumineux en rayons X, a été séparée de la matière noire. Le gaz chaud a été ralenti par la collision, mais pas la matière noire.

« C’est la première fois que nous trouvons un système semblable à l’amas du boulet à une telle distance, » dit Cristóbal Sifónn étudiant à la Pontificia Universidad de Católica du Chile (PUC) à Santiago. C’est comme le dit le vieux dicton : « si vous voulez comprendre où vous êtes en train d’aller, vous devez savoir où vous étiez avant. »

Notes

[1] Le nom officiel de l’amas est ACT-CL J0102-4915, la première partie du nom montre qu’il s’agit d’un amas de galaxies découvert en utilisant des données de l‘Atacama Cosmology Telescope et la seconde partie indique la localisation de l’objet dans le ciel, dans la constellation australe du Phoenix.

[2] Cet effet est appelé l’effet Sunyaev–Zel'dovich (SZ) après que les astronomes russes, Rashid Sunyaev et Yakov Zel'dovich l’ai prédit à la fin des années 1960.

[3] L‘Atacama Cosmology Telescope (ACT) est un télescope de six mètres sur le Cerro Toco, dans le désert d’Atacama au nord du Chili, proche du site d’ALMA. Il est conçu pour réaliser de grands relevés du ciel en micro-ondes afin d’étudier le fond diffus cosmologique.

Plus d'informations

Les résultats à propos d’El Gordo seront annoncés le 10 janvier 2012 à l’occasion de la 219e assemblée de la Société Américaine d’Astronomie à Austin, au Texas. Un article intitulé « The Atacama Cosmology Telescope: ACT-CL J0102−4915 ‘El Gordo’, A Massive Merging Cluster at Redshift 0.87 » par Felipe Menanteau et al. décrivant ces résultats a été accepté pour être publié dans l‘Astrophysical Journal.

L’équipe est composée de : Felipe Menanteau (Rutgers University, USA), John P. Hughes (Rutgers), Crisóbal Sifón (Pontificia Universidad de Católica de Chile [PUC]), Matt Hilton (University of Nottingham, UK), Jorge González (PUC), Leopoldo Infante (PUC), L. Felipe Barrientos (PUC) , Andrew J. Baker (Rutgers) , Sudeep Das (University of California, Berkeley, USA; Princeton University, USA), Mark J. Devlin (University of Pennsylvania, USA), Joanna Dunkley (Oxford University, UK) , Adam D. Hincks (Princeton University), Arthur Kosowsky (University of Pittsburgh, USA) , Danica Mardsen (University of Pennsylvania), Tobias A. Marriage (The Johns Hopkins University, Baltimore, USA) , Kavilan Moodley (University of KwaZulu-Natal, Durban, South Africa), Michael D. Niemack (NIST, Boulder, USA) , Lyman A. Page (Princeton University) , Erik D. Reese (University of Pennsylvania) , Neelima Sehgal (Stanford University, USA), Jon Sievers (University of Toronto, Canada) , David N. Spergel (Princeton University), Suzanne T. Staggs (Princeton University) and Edward Wollack (Goddard Space Flight Center, USA).

L’année 2012 marque le 50^e anniversaire de la fondation de l'Observatoire Européen Austral (ESO). L’ESO est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 15 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Brésil, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Italie, les Pays-Bas, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope est le plus grand télescope conçu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope européen géant (E-ELT pour European Extremely Large Telescope) de la classe des 40 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera « l'œil le plus grand au monde tourné vers le ciel.

Liens

• Lien vers le preprint de l’article scientifique
• Images du VLT à l’Observatoire de Paranal
• Informations à propos de l’observatoire Chandra de la NASA
• Plus d’information concernant l’Atacama Cosmology Telescope

Contacts

Felipe Menanteau
Rutgers University
Piscataway, New Jersey, USA
Tél: +1 732 445 5500 (x7433)
Courriel: felipe@physics.rutgers.edu

John P. Hughes
Rutgers University
Piscataway, New Jersey, USA
Mobile: +1 732 445 5500 x 0980
Courriel: jph@physics.rutgers.edu

Cristóbal Sifón
Pontificia Universidad Católica de Chile
Santiago, Chile
Tél: +56 2 354 4940
Courriel: cjsifon@astro.puc.cl

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Ce texte est une traduction du communiqué de presse de l'ESO eso1203.