Des astrophysiciens viennent de résoudre l'un des mystères de l' « ère de la réionisation ».
Non, il ne s'agit pas d'un film de la série Avengers. Mais bien d'une période-clef de la formation de l'univers, à peine 150 millions d'années après le Big Bang. Ce dernier est survenu voilà 13,8 milliards d'années.
La découverte, publiée début novembre dans la revue Science, découle de l'observation d'une petite galaxie située à 11 milliards d'années-lumière.
Ces images ont pu être captées par le télescope spatial Hubble grâce à un « effet de lentille gravitationnelle » par une énorme galaxie située à mi-chemin. Un effet de lentille gravitationnelle survient quand une étoile massive dévie les rayons lumineux d’une étoile située plus loin. Dans le cas de la galaxie PSZ1 G311.65-18.48, située à 11 milliards d’années-lumière, cet effet de lentille donne 12 images de la galaxie, répartie en quatre arcs. Elle devient 15 à 30 fois plus brillante que si Hubble l’avait observée directement.
Cette galaxie « ultra-lointaine » est « un analogue de galaxies de l’ère de la réionisation », écrivent par voie de communiqué les astrophysiciens, qui travaillent dans huit universités et centres de recherches d’Europe et des États-Unis.
L’ère de la réionisation a marqué la transition entre une période où l’univers était sombre et rempli d’hydrogène neutre, et la formation des premières étoiles. Ces étoiles émettaient des photons qui ionisaient l’hydrogène neutre, c’est-à-dire qu’ils enlevaient un électron à l’hydrogène, le transformant en ion chargé positivement. L’hydrogène neutre est composé d’un proton et d’un électron.
Le mystère de l’ère de la réionisation est la manière dont les photons se sont échappés de leur galaxie pour ioniser la matière intergalactique. L’analyse publiée dans Science avance que « des photons peuvent sortir d’une galaxie par des canaux étroits dans un médium neutre riche en gaz ».