Pendant des années, un énorme amas de matière brillante a trôné insolemment dans l'espace sans que les astrophysiciens ne parviennent à l'identifier. Jusqu'à aujourd'hui.Il a désormais un nom, SSA22-Lyman-α blob 1, ou LAB-1, et fait partie d'une classe d'objets célestes constitués d'hydrogène froid sous forme gazeuse : les blobs Lyman-α, ou LABs. Les LABs s'étendent sur des milliers et des milliers d'années-lumière vers les régions les plus excentrées sur notre univers, et ont été baptisés à partir des radiations Lyma-α, la fréquence de lumière ultraviolette qu'ils émettent. Ces découvertes ont été publiées très récemment dans la revue Astrophysical Journal.
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LAB-1 est l'un des plus gros blobs jamais découverts. Repéré pour la première fois en 2000, il est au centre d'un large proto-amas, une région particulièrement dense de l'univers. Selon Jim Geach, astronome à l'université de Hertfordshire, « cette région s'effondrera à terme, et formera un amas encore plus gros. Le fait que nous puissions observer un aussi gros blob à proximité du centre de l'amas laisse entendre qu'il a un rapport avec la formation des grosses galaxies. »Le blob émet plusieurs des radiations de plusieurs longueurs d'onde différentes qui correspondent aux différentes galaxies de la région. Les émissions proviennent de deux galaxies centrales qui sont sur le point de converger, entourées par des galaxies plus petites. « Nous observons en fait la formation du centre d'un amas de galaxies, au moment précis où les opérations les plus importantes se déroulent, » déclare Geach.
Lab-1. Image: J. Geach/D. Narayanan/R. Crain
Pour découvrir la source de lumière émanant du blob, les chercheurs ont utilisé un type de simulation de l'évolution des galaxies appelé « Feedback en Environnement Réaliste. » Cette simulation montre que l'hydrogène absorbe la lumière des nouvelles étoiles et émet ensuite un rayonnement de type Lyman-α.LAB-1 est à 11.5 milliards d'années-lumière de nous. Les astronomes observent donc, grâce au Grand réseau d'antennes millimétrique/submillimétrique de l'Atacama (ALMA), un radiotélescope géant, ce à quoi ressemblait le blob il y a 11.5 milliards d'années. Parce que l'objet en question est très loin dans le temps et l'espace, le rayonnement est décalé vers les longueurs d'onde d'émission de la lumière visible. C'est pour cette raison qu'il est si beau à regarder : une explosion de couleurs et de nuances.Ces résultats pourraient nous donner un aperçu de la façon dont les grandes structures de l'univers se forment. « Dans les galaxies, on voit avant tout des étoiles ; pourtant, de nombreux phénomènes clé dans la formation des galaxies se déroulent dans leur périphérie immédiate, » explique Geach. « Les photons Lyman-α diffusent de la lumière dans la matière noire, et nous donnent ainsi un aperçu de sa structure. »Le mystère du blob a finalement été résolu, ajoute-t-il. Il confie à Motherboard sur selon lui, ces résultats laissent à penser que tous ces blobs se forment de la même manière. « Lyman-alpha blob 1 correspond au site de formation d'une galaxie elliptique massive qui sera un jour au cœur d'un amas géant. »« Cette région est décisive pour comprendre la formation des galaxies, mais elle est encore très mal connue. Avec les LABs, la nature nous donne enfin un indice de taille dans notre enquête. »
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