À propos de cette image
Cette image remarquable capture l'amas de galaxies SDSS J1004+4112, un géant cosmique si massif que son immense gravité plie et déforme le tissu de l'espace-temps lui-même. Cet effet de lentille gravitationnelle agit comme une loupe cosmique, déformant la lumière des galaxies situées à des milliards d’années-lumière derrière elle. Le plus spectaculaire est que la lumière d'un quasar lointain – le noyau énergétique brillant d'une galaxie active – a été courbée autour du champ gravitationnel de l'amas, créant cinq images distinctes du même objet dans un exemple étonnant de la relativité générale d'Einstein en action. Ce phénomène permet aux astronomes d'étudier à la fois la masse extrême de l'amas de galaxies et les propriétés d'objets cosmiques lointains qui autrement seraient trop faibles pour être observés.
Importance scientifique
SDSS J1004+4112 est l'une des démonstrations de lentille gravitationnelle les plus spectaculaires jamais observées, confirmant directement les prédictions faites par la théorie de la relativité générale d'Einstein il y a plus d'un siècle. La quintuple lentille d'un quasar de fond fournit aux astronomes un outil unique pour cartographier la distribution de la matière visible et noire au sein de l'amas. En mesurant les positions, les luminosités et les délais des cinq images quasar, les chercheurs peuvent reconstruire la distribution de masse de l'ensemble de l'amas avec une précision remarquable. Cette technique a révélé que la matière noire représente environ 80 % de la masse totale de l'amas. De plus, la lentille gravitationnelle agrandit les galaxies d’arrière-plan lointaines qui seraient autrement indétectables, transformant ainsi l’amas en un télescope cosmique naturel qui permet aux astronomes de scruter plus profondément l’univers primitif.
Détails d'observation
Hubble a observé cet amas de galaxies à l'aide de la caméra avancée pour les enquêtes (ACS) dans plusieurs filtres optiques et proche infrarouge. Les observations combinaient une imagerie profonde pour détecter les arcs de lentilles faibles des galaxies de fond avec un suivi spectroscopique pour confirmer les redshifts des images de quasar de lentilles. La séparation angulaire entre les images des quasars les plus externes s'étend sur environ 15 secondes d'arc – la plus grande séparation de lentilles de quasar connue, indiquant l'énorme masse de l'amas de lentilles. Les télescopes au sol ont fourni des données complémentaires pour mesurer les délais entre les différentes images quasar.
Position dans l'univers
Constellation
Lion Mineur
Distance depuis la Terre
7 milliards d'années-lumière
Faits intéressants
- 1
La lentille gravitationnelle produite par cet amas crée cinq images distinctes du même quasar de fond – le plus grand nombre d'images de quasar en lentille jamais observées à partir d'une seule source au moment de la découverte.
- 2
La lumière du quasar suit différents chemins autour de l'amas, de sorte que chaque image montre le quasar à un moment légèrement différent de son histoire, avec des retards allant de quelques jours à plusieurs années.
- 3
Les amas de galaxies comme SDSS J1004+4112 contiennent des centaines ou des milliers de galaxies maintenues ensemble par gravité, ainsi que de grandes quantités de gaz chauds et de matière noire qui dépassent les galaxies visibles d'un facteur cinq.
Crédit image : NASA, ESA, télescope spatial Hubble
