Lentille gravitationnelle quintuple quasar. Cliquez pour agrandir
Les télescopes les plus puissants de l'Univers sont des galaxies relativement proches, qui déforment et focalisent la lumière d'objets plus éloignés. Les lentilles de gravitation appelées, qui se produisent au hasard, sont une aubaine pour les astronomes car elles permettent à des télescopes puissants, comme Hubble, de regarder encore plus loin dans l'Univers. Cette image de Hubble est le premier «quasar quintuple» jamais vu, où une galaxie entière concentre parfaitement un quasar plus éloigné - situé à 12 milliards d'années-lumière.
Le télescope spatial Hubble de la NASA a capturé la toute première image d'un groupe de cinq images en forme d'étoile d'un seul quasar distant.
L'effet multi-images vu dans l'image de Hubble est produit par un processus appelé lentille gravitationnelle, dans lequel le champ gravitationnel d'un objet massif - dans ce cas, un amas de galaxies - plie et amplifie la lumière d'un objet - dans ce cas, un quasar - plus loin derrière.
Bien que de nombreux exemples de lentilles gravitationnelles aient été observés, ce «quasar quintuple» est le seul cas à ce jour dans lequel de multiples images de quasars sont produites par un amas galactique entier agissant comme une lentille gravitationnelle.
Le quasar de fond est le noyau brillant d'une galaxie. Il est alimenté par un trou noir, qui dévore le gaz et la poussière et crée un jet de lumière dans le processus. Lorsque la lumière du quasar traverse le champ de gravité de l'amas de galaxies qui se trouve entre nous et le quasar, la lumière est courbée par le champ de gravité déformant l'espace de telle sorte que cinq images distinctes de l'objet sont produites autour du centre de l'amas. La cinquième image du quasar est intégrée à droite du cœur de la galaxie centrale de l'amas. L'amas crée également une toile d'araignée d'images d'autres galaxies lointaines gravitationnellement gravées en arcs.
L'amas de galaxies qui crée la lentille est connu sous le nom de SDSS J1004 + 4112 et a été découvert lors du Sloan Digital Sky Survey. C'est l'un des amas les plus éloignés connus (à sept milliards d'années-lumière) et il est vu tel qu'il est apparu lorsque l'univers avait la moitié de son âge actuel.
Les données spectrales prises avec le télescope Keck I de 10 mètres montrent qu'il s'agit d'images de la même galaxie. Les résultats spectraux correspondent à ceux déduits par un modèle d'objectif basé uniquement sur les positions de l'image et les mesures de la lumière émise par le quasar.
Une lentille gravitationnelle produira toujours un nombre impair d'images lentillées, mais une image est généralement très faible et profondément enfoncée dans la lumière de l'objet lentilleur lui-même. Bien que les observations précédentes de SDSS J1004 + 4112 aient révélé quatre des images de ce système, la vision nette de Hubble et le fort grossissement de cette lentille gravitationnelle se combinent pour placer une cinquième image suffisamment loin du cœur de la galaxie centrale d'imagerie pour la rendre visible comme bien.
La galaxie abritant le quasar de fond est à une distance de 10 milliards d'années-lumière. La galaxie hôte quasar peut être vue dans l'image comme de multiples arcs rouges pâles. Il s'agit de la galaxie hôte quasar la plus grossie jamais vue.
L'image de Hubble montre également un grand nombre d'arcs étirés qui sont des galaxies plus éloignées situées derrière l'amas, chacune étant divisée en plusieurs images déformées. La galaxie la plus éloignée identifiée et confirmée à ce jour est à 12 milliards d'années-lumière (correspondant à seulement 1,8 milliard d'années après le Big Bang).
En comparant cette image à une image de l'amas obtenue avec Hubble un an plus tôt, les chercheurs ont découvert un événement rare - une supernova explosant dans l'une des galaxies d'amas. La supernova a explosé il y a sept milliards d'années, et les données, ainsi que d'autres observations de supernova, sont utilisées pour essayer de reconstruire comment l'univers a été enrichi par des éléments lourds grâce à ces explosions.
Source d'origine: Communiqué de presse Hubble
