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Le domaine de longueurs d'ondes submillimétriques constitue une fenêtrefenêtre sur l'univers encore assez peu explorée par les astronomesastronomes. Pourtant, il doit permettre d'observer certains des processus clefs de la formation des étoiles et de l'apparition des premières galaxies. C'est pourquoi les astronomes ont lancé il y a quelques années la mission Balloon-borne Large-Aperture Submillimeter Telescope (Blast), consistant à embarquer un télescope sous un ballonballon jusqu'au sommet de l'atmosphèreatmosphère terrestre, complété par des instruments refroidis à 0,3 kelvinkelvin.
Blast a survolé l'AntarctiqueAntarctique entre la fin de 2006 et le début de 2007. En seulement onze jours de vol il a détecté dix fois plus de sources galactiques émettant dans le domaine submillimétrique qu''il n'en avait été repérées au cours de la dernière décennie d'observations au sol. Les astrophysiciensastrophysiciens étaient particulièrement intéressés par les sources intenses de rayonnement infrarougeinfrarouge lointain connu sous le nom de Ultraluminous InfraRed Galaxies (ULIRGs ou galaxies infrarouge ultra-lumineuses).
Situées à entre 7 et 10 milliards d'années-lumièreannées-lumière et découvertes au cours des années 1980 et 1990, ces galaxies extrêmement lumineuses dans le domaine de l'infrarouge étaient visiblement le lieu de flambées de formations de nouvelles étoiles avec un taux des centaines de fois supérieur à celui observé aujourd'hui dans les galaxies faisant partie de notre groupe localgroupe local. Or, ces ULIRGs existant à une époque où l'Univers n'avait environ qu'un tiers de son âge de 13,7 milliards d'années, étaient peut-être l'explication aux observations du satellite Cobe du début des années 1990.
Cliquez pour agrandir. Dans le domaine submillimétrique, le cosmos brille intensément sous forme de jeunes galaxies (cercles jaunes en bas à droite), lieux de flambées de formations de nouvelles étoiles il y a plus de 7 milliards d'années. Crédit : BLAST Collaboration
Nos yeux ne voient que la moitié du ciel
En effet, ce satellite avait découvert l'existence d'un fond diffus cosmologiquefond diffus cosmologique dans l'infrarouge lointain dont l'origine était incertaine. Une explication simple était qu'il résulte de l'intense formation de jeunes étoiles dans les galaxies au tout début de l'histoire de l'Univers. Mais la résolutionrésolution des images fournies par Cobe ne permettait pas encore d'en être sûr. Les observations du satellite Spitzer dans le domaine infrarouge étaient cependant elles aussi favorables à cette hypothèse.
Avec son télescope de 2 m de diamètre emporté par un ballon au-dessus de l'Antarctique, laissant en dessous de lui 99,7 % de l'atmosphère de la Terre, Blast était en mesure de répondre à cette question. Il aura tout de même fallu presque deux années d'analyses aux astrophysiciens pour traiter les données enregistrées lors de ce survolsurvol. Le bilan scientifique de cette mission vient d'être publié dans plusieurs articles sur arxive et Nature.
La conclusion principale de ces observations, combinées avec les données de SpitzerSpitzer, est que le fond infrarouge lointain résulte bien des flambées de formation d'étoiles dans les premières galaxies. On sait donc maintenant que 50% de la lumière émise dans l'Univers par des astresastres provient en fait des ULIRGs. La totalité de la lumière émise dans le domaine optique par les étoiles et les galaxies ne représente donc que la moitié de ce qu'il est possible d'observer...
