Des astronomes détectent des signaux d’hydrogène datant de milliards d’années : une avancée pour cartographier l’univers
Des astronomes ont utilisé le télescope radio MeerKAT pour détecter des gaz d’hydrogène à des milliards d’années-lumière de la Terre, provenant d’une époque où le cosmos était bien plus jeune que ses 13,8 milliards d’années actuelles. Cette recherche pourrait offrir aux astronomes une nouvelle méthode pour cartographier la grande structure de l’univers, en s’appuyant sur la localisation de l’hydrogène, l’élément le plus léger et le plus abondant de l’univers. Cette technique est connue sous le nom de cartographie de l’intensité de l’hydrogène.
L’hydrogène neutre émet un signal radio faible, appelé la ligne de 21 centimètres. Lorsque le cosmos s’étend sous l’influence de l’énergie noire, la longueur d’onde de ce signal est étirée, un phénomène connu sous le nom de décalage vers le rouge. Ce décalage permet aux astronomes de déterminer la durée de voyage de ce signal et, par conséquent, la période de l’univers à laquelle l’hydrogène qui l’a émis existait.
La cartographie de l’intensité de l’hydrogène permet aux astronomes de tracer les émissions radio de galaxies jusqu’alors invisibles et de construire une image 3D des plus grandes structures de l’univers. Auparavant, cette technique reposait sur la combinaison de la détection des ondes radio avec des observations de sondes galactiques utilisant la lumière visible.
Cette nouvelle recherche, cependant, établit une carte d’intensité de l’hydrogène en utilisant des ondes radio détectées par le télescope MeerKAT, qui est constitué de 64 antennes situées dans le parc national de Meerkat, dans le Cap-Nord, en Afrique du Sud.
L’équipe de recherche a analysé environ 96 heures d’observations de MeerKAT, découvrant des signaux d’hydrogène datant de 4 à 5 milliards d’années. Ce gaz s’étend sur des distances de plusieurs millions d’années-lumière, semblables à celles entre la Voie lactée et notre galaxie voisine, Andromède.
Cette avancée représente un pas en avant dans l’utilité de la cartographie de l’hydrogène. Selon Zhaoting Chen de l’Université d’Édimbourg, « l’hydrogène neutre est un ingrédient clé pour comprendre comment les galaxies se forment et évoluent ». Grâce à la cartographie de l’intensité, il n’est pas nécessaire de détecter chaque galaxie individuellement, mais plutôt de mer le signal collectif de l’hydrogène à travers de grands volumes cosmiques.
Les futures enquêtes cosmologiques pourraient grandement bénéficier de cette avancée dans la cartographie de l’hydrogène, notamment avec l’Observatoire Square Kilometre Array (SKAO), actuellement en construction dans la région de Murchison en Australie-Occidentale et dans la région de Karoo en Afrique du Sud.
La recherche a été publiée dans l’édition de juillet de The Astrophysical Journal Letters.
Source : Space.com
