Communiqué de presse

Cartographier la lente agonie de l'Univers

Les premières données du sondage GAMA diffusées lors de l'Assemblée Générale de l'IAU

10 août 2015

Une équipe internationale d'astronomes qui étudiait un échantillon constitué de plus de 200 000 galaxies a mesuré, avec une précision inédite, l'énergie produite au sein d'une vaste région de l'espace. Ce résultat constitue l'estimation la plus précise à ce jour de la production d'énergie au sein de l'Univers proche. Il confirme que la quantité d'énergie produite à l'heure actuelle dans une portion de l'Univers représente la moitié environ de ce qu'elle était voici deux milliards d'années, et révèle que cette chute de production affecte l'ensemble des longueurs d'onde comprises entre l'ultraviolet et l'infrarouge lointain. L'Univers agonise, lentement.

L'étude implique nombre de télescopes parmi les plus puissants au monde, tels les télescopes de sondage VISTA et VST de l'ESO, installés à l'Observatoire Paranal au Chili. Deux télescopes spatiaux de la NASA (GALEX et WISE), et un télescope spatial de l'Agence Spatiale Européenne (Herschel), se sont également joints à cette étude [1].

Ce travail de recherche s'inscrit dans le cadre du projet Galaxies et Assemblage des Masses (GAMA), le sondage multi-longueurs d'ondes le plus étendu jamais réalisé.

“Nous avons utilisé autant de télescopes terrestres et spatiaux que possible pour mesurer, sur une bande spectrale aussi étendue que possible, l'énergie libérée par un échantillon de 200 000 galaxies” révèle Simon Driver (ICRAR, Université d'Autralie Occidentale), leader du consortium GAMA.

Les données du sondage, aujourd'hui mises à disposition des astronomes du monde entier, incluent les mesures de l'énergie libérée par chaque galaxie à 21 longueurs d'onde différentes, depuis l'ultraviolet jusqu'à l'infrarouge lointain. Ce jeu de données permettra aux scientifiques de mieux comprendre le mode de formation ainsi que les processus d'évolution des différents types de galaxies.

Le Big Bang s'accompagna de la création de toute l'énergie de l'Univers, dont la matière renferme une fraction sous forme de masse. Toutefois, en brillant, les étoiles reconvertissent une partie de leur masse en énergie, comme l'indique la célèbre équation d'Einstein E = mc² [2]. Le projet GAMA a permis de cartographier et de modéliser la quantité totale d'énergie produite au sein d'un volume étendu de l'espace, à notre époque ainsi qu'à diverses époques passées.

“La plupart de l'énergie qui emplit l'Univers résulte du Big Bang. Mais de l'énergie supplémentaire est constamment libérée par les étoiles, lors de la fusion d'éléments tels l'hydrogène et l'hélium”, ajoute Simon Driver. “Une fraction de cette énergie est absorbée par la poussière lors de sa traversée de la galaxie hôte. L'autre partie s'échappe dans l'espace intergalactique et voyage jusqu'à ce qu'elle rencontre un objet telle qu'une étoile, une planète – plus rarement, le miroir d'un télescope.”

L'étiolement progressif de l'Univers est connu depuis la fin des années 1990. Mais ce travail montre que ce processus s'opère dans l'ensemble des longueurs d'onde comprises entre l'ultraviolet et l'infrarouge lointain, et offre l'estimation la plus complète à ce jour de la quantité d'énergie produite dans l'Univers proche.

“Dès à présent, l'Univers décline, glissant doucement vers la vieillesse. En d'autres termes, il s'est étendu sur un canapé, a revêtu une couverture, et s'apprête à sommeiller pour le reste de l'éternité”, conclut Simon Driver.

L'équipe de chercheurs espère pouvoir étendre ce travail et cartographier l'énergie produite par l'Univers durant toute son histoire. Et ce, au moyen d'instruments de nouvelle génération tel le Réseau Kilomètre Carré, soit le plus grand radiotélescope du monde qui devrait être construit en Australie et en Afrique du Sud au cours de la prochaine décennie.

L'équipe présentera le fruit de ce travail lors de la XXIXème Assemblée Générale de l'Union Astronomique Internationale qui se tiendra à Honolulu, Hawaï, le lundi 10 août 2015.

Notes

[1] Les télescopes et les bases de données d'observations utilisées, dans l'ordre des longueurs d'onde croissantes, sont : GALEX, SDSS, VST (KiDS survey), AAT, VISTA (VIKING survey) / UKIRT, WISE, Herschel (PACS/SPIRE).

[2] La majeure partie de l'énergie contenue au sein de l'Univers provient des phénomènes de fusion nucléaire qui se produisent à l'intérieur des étoiles, et qui ont pour effet de lentement convertir leur masse en énergie. Les disques très chauds qui entourent les trous noirs situés aux centres des galaxies constituent une autre source importante d'énergie – dans les quasars et autres noyaux actifs de galaxies, l'énergie gravitationnelle se change en rayonnement électromagnétique. Les rayonnements de longueurs d'onde bien plus élevées sont issus des vastes nuages de poussière qui réémettent la lumière en provenance des étoiles qu'ils renferment.

Plus d'informations

Ce travail de recherche fera l'objet d'un article intitulé “Galaxy And Mass Assembly (GAMA): Panchromatic Data Release (far-UV—far-IR) and the low-z energy budget”, par S. Driver et al., et sera soumis à publication dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Il fera par ailleurs l'objet d'une présentation et d'une présentation presse lors de l'Assemblée Générale de l'IAU qui se tiendra à Hawaï le 10 août 2015.

L'équipe est composée de Simon P. Driver (ICRAR, Université d'Australie Occidentale, Crawley, Australie Occidentale, Australie [ICRAR]; Université de St Andrews, Royaume-Uni), Angus H. Wright (ICRAR), Stephen K. Andrews (ICRAR), Luke J. Davies (ICRAR), Prajwal R. Kafle (ICRAR), Rebecca Lange (ICRAR), Amanda J. Moffett (ICRAR), Elizabeth Mannering (ICRAR), Aaron S. G. Robotham (ICRAR), Kevin Vinsen (ICRAR), Mehmet Alpaslan (Centre de Recherche Ames de la NASA, Mountain View, Californie, Etats-Unis), Ellen Andrae (Institut Max Planck dédié à la Physique Nucléaire, Heidelberg, Allemagne [MPIK]), Ivan K. Baldry (Université John Moores de Liverpool, Liverpool, Royaume-Uni), Amanda E. Bauer (Observatoire Astronomique Australien, North Ryde, NSW, Australie [AAO]), Steve Bamford (Université de Nottingham, Royaume-Uni), Joss Bland-Hawthorn (Université de Sydney, NSW, Australie), Nathan Bourne (Institut d'Astronomie, Université d'Edinbourg, Observatoire Royal, Edinbourg, Royaume-Uni), Sarah Brough (AAO), Michael J. I. Brown (Université de Monash, Clayton, Victoria, Australie), Michelle E. Cluver (Université de Cape Ouest, Bellville, Afrique du Sud), Scott Croom (Université de Sydney, NSW, Australie), Matthew Colless (Université Nationale Australienne, Canberra, ACT, Australie), Christopher J. Conselice (Université de Nottingham, Royaume-Uni), Elisabete da Cunha (Université Macquarie, Sydney NSW, Australie), Roberto De Propris (Université de Turku, Piikkiö, Finlande), Michael Drinkwater (Université de Technologie du Queensland, Brisbane, Queensland, Australie), Loretta Dunne (Institut d'Astronomie, Université d'Edimbourg, Observatoire Royal, Edinbourg, Royaume-Uni; Université de Cardiff, Cardiff, Royaume-Uni), Steve Eales (Université de Cardiff, Cardiff, Royaume-Uni), Alastair Edge (Université de Durham, Durham, Royaume-Uni), Carlos Frenk (Université de Durham, Durham, Royaume-Uni), Alister W. Graham (Université Macquarie, Sydney NSW, Australie), Meiert Grootes (MPIK), Benne W. Holwerda (Observatoire de Leiden, Université de Leiden, Leiden, Pays-Bas), Andrew M. Hopkins (AAO) , Edo Ibar (Université de Valparaiso, Valparaiso, Chili), Eelco van Kampen (ESO, Garching, Allemagne), Lee S. Kelvin (Université John Moores de Liverpool, Liverpool, Royaume-Uni), Tom Jarrett (Université de Cape Town, Rondebosch, Afrique du Sud), D. Heath Jones (Université Macquarie, Sydney, NSW, Australie), Maritza A. Lara-Lopez (Université Nationale Autonome de México, Mexique), Angel R. Lopez-Sanchez (AAO), Joe Liske (Observatoire de Hambourg, Université d'Hambourg, Hambourg, Allemagne), Jon Loveday (Université du Sussex, Falmer, Brighton, Royaume-Uni), Steve J. Maddox (Institut d'Astronomie, Université d'Edinbourg, Observatoire Royal, Edinbourg, Royaume-Uni; Université de Cardiff, Cardiff, Royaume-Uni), Barry Madore (Observatoires de l'Institut Carnegie de Washington, Pasadena, Californie, Etats-Unis [OCIW]), Martin Meyer (ICRAR), Peder Norberg (Université de Durham, Durham, Royaume-Uni), Samantha J. Penny (Université de Portsmouth, Portsmouth, Royaume-Uni), Stephen Phillipps (Université de Bristol, Bristol, Royaume-Uni), Cristina Popescu (Université du Lancashire Central, Preston, Lancashire), Richard J. Tuffs (MPIK), John A. Peacock (Institut d'Astronomie, Université d'Edinbourg, Observatoire Royal, Edinbourg, Royaume-Uni), Kevin A.Pimbblet (Université de Monash, Clayton, Victoria, Australie; Université de Hull, Hull, Royaume-Uni), Kate Rowlands (Université de St Andrews, Royaume-Uni), Anne E. Sansom (Université du Lancashire Central, Preston, Lancashire), Mark Seibert (OCIW), Matthew W.L. Smith (Université de Technologie du Queensland, Brisbane, Queensland, Australie), Will J. Sutherland (Université Queen Mary de Londres, Londres, Royaume-Uni), Edward N. Taylor (Université de Melbourne, Parkville, Victoria, Australie), Elisabetta Valiante (Université de Cardiff, Cardiff, Royaume-Uni), Lingyu Wang (Université de Durham, Durham, Royaume-Uni; SRON Institut Néerlandais de Recherche Spatiale, Groningen, Pays-Bas), Stephen M. Wilkins (Université du Sussex, Falmer, Brighton, Royaume-Uni) et Richard Williams (Université John Moores de Liverpool, Liverpool, Royaume-Uni).

Le Sondage Galaxies et Ensembles de Masses GAMA est une collaboration constituée de près d'une centaine de scientifiques rattachés à 30 universités situées en Australie, en Europe et aux Etats-Unis.

ICRAR est une collaboration entre l'Université Curtin et l'Université d'Australie Occidentale, qui bénéficie du soutien et du financement du Gouvernement de l'Etat d'Australie Occidentale.

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 (VST) 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 39 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

• L’article scientifique
• Photos de VISTA et du VST
• Lien vers une vidéo de présentation des données de GAMA

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