Un signal radio exceptionnel a été capté à 10 milliards d’années-lumière, offrant une nouvelle perspective sur l’univers primaire. Cette découverte est liée à des événements cosmiques et à l’activité des trous noirs, élargissant ainsi notre compréhension des amas galactiques et de leur formation.
Crédit image : NASA/STSCI/ESA/JPL–Caltech/McGill University.
À 10 milliards d’années-lumière de la Terre, des astronomes ont détecté un signal radio. D’après une étude publiée dans The Astrophysical Journal Letters, ces ondes radio proviennent d’un nuage de particules hautement énergétiques. Ce “mini-algèbre”, identifié dans l’amas SpARCS1049, représente des preuves anciennes de l’activité des trous noirs ou de collisions cosmiques dans la formation des amas galactiques. Il s’agit de la première détection d’un mini-algèbre à une telle profondeur dans l’espace.
“Nous n’avons encore exploré qu’une fraction de l’énergie de l’univers primitif”, a déclaré Julie Hlavacek-Larrondo, co-auteur de l’étude et chercheuse à l’Université de Montreal. La découverte, selon elle, ouvre une nouvelle fenêtre sur l’évolution des amas galactiques, influencée par des trous noirs et des dynamiques cosmiques encore mal comprises.
Le mini-algèbre à 10 milliards d’années-lumière
Le groupe international de chercheurs à l’origine de cette découverte a été co-dirigé par Hlavacek-Larrondo et Roland Timmerman de l’Institut de Cosmologie Computationnelle de l’Université de Durham, au Royaume-Unis. Ils ont analysé des données fournies par le radiotélescope Low Frequency Array (LOFAR), une large constellation de plus de 100 000 petites antennes réparties sur huit pays européens.
L’étude, publiée dans The Astrophysical Journal Letters et disponible sur le serveur Xrxiv, a documenté pour la première fois un mini-algèbre radio à une distance cosmique sans précédent. Ces émissions radio faibles, proviennent de nubes de particules à haute énergie, situées dans des champs magnétiques intenses. Des phénomènes similaires avaient été observés dans d’autres amas de galaxies, mais jamais aussi loin dans l’espace et le temps.
“Il est surprenant de détecter un signal radio aussi fort à cette distance,” a précisé Timmerman. “Cela indique que ces processus énergétiques ont joué un rôle dans la formation des amas de galaxies tout au long de l’histoire de l’univers.”
Deux hypothèses pour expliquer le phénomène
L’origine de l’algebr n’est pas encore claire. Les chercheurs proposent deux hypothèses. La première suggère que les particules à haute énergie ont été expulsées par des trous noirs supermassifs situés au centre des galaxies. Reste à savoir comment ces particules ont pu échapper à la force gravitationnelle.
La seconde explication repose sur des collisions entre particules cosmiques. Lorsque des particules chargées se déplacent presque à la vitesse de la lumière et entrent en collision, elles libèrent de l’énergie, générant des émissions radio similaires à celles relevées par les chercheurs. Les deux hypothèses – celle des trous noirs actifs et des collisions cosmiques – suggèrent que les galaxies de l’univers primitif étaient déjà alimentées par des processus à haute énergie bien plus tôt que prévu.
Une découverte rendue possible par LOFAR
Pour capter ces signaux, les scientifiques se sont reposés sur le radiotélescope LOFAR (Low Frequency Array), constitué d’environ 100 000 antennes disséminées dans huit pays européens. Sa capacité à détecter des fréquences très basses en fait l’outil idéal pour explorer l’univers profond à la recherche de signaux anciens.
Les images obtenues montrent une zone de formation stellaire enveloppée dans un halo radio rouge, immergée dans un nuage de gaz chaud. C’est l’une des premières visualisations directes de l’interaction entre la matière visible des galaxies et les processus énergétiques invisibles qui en façonnent la croissance.
Dans les années à venir, de nouveaux télescopes de pointe comme le Square Kilometer Array permettront d’identifier des signaux encore plus faibles et lointains, promettant de révéler davantage de secrets sur l’origine et l’évolution de l’univers.