À propos de cette image
Cette image historique du champ ultra profond de Hubble représente l'une des vues les plus profondes du cosmos de l'humanité, capturant la lumière des galaxies qui existaient lorsque l'univers avait moins d'un milliard d'années. En combinant des observations infrarouges avec des données antérieures en lumière visible, Hubble a scruté le brouillard cosmique pour révéler des galaxies qui se sont formées à peine 600 millions d'années après le Big Bang, une époque où la première génération d'étoiles ionisait encore l'hydrogène neutre qui remplissait le jeune univers. Chaque faible tache sur cette image représente une galaxie entière contenant des milliards d'étoiles, et la lumière collective de ces anciens systèmes a voyagé pendant plus de 13 milliards d'années avant d'atteindre les détecteurs de Hubble. Cette image extraordinaire démontre que les galaxies ont commencé à s'assembler remarquablement tôt dans l'histoire cosmique et fournit des contraintes cruciales sur notre compréhension de la façon dont les premières structures lumineuses ont émergé de l'obscurité primordiale.
Importance scientifique
Les observations infrarouges Hubble Ultra Deep Field (HUDF) ont transformé notre compréhension de l'aube cosmique – l'époque à laquelle les premières galaxies ont émergé de l'obscurité de l'univers primitif. En étendant ses observations aux longueurs d'onde du proche infrarouge, Hubble a pu détecter des galaxies dont la lumière ultraviolette et visible avait été étirée dans l'infrarouge par l'expansion de l'univers. Ces observations ont révélé que la formation des galaxies a commencé plus tôt qu’on ne le pensait, avec d’importantes populations stellaires déjà en place au cours du premier milliard d’années. Le HUDF a fourni les premiers échantillons statistiques de galaxies avec des redshifts supérieurs à z=7, permettant de mesurer la densité du taux de formation d'étoiles cosmiques sur 96 % de l'histoire cosmique. La découverte de galaxies étonnamment matures à ces premières époques a remis en question les modèles de formation des galaxies et a indiqué que la formation des étoiles se déroulait de manière efficace dans l'univers primitif. Le HUDF a également fourni des contraintes critiques sur la chronologie de la réionisation cosmique – le processus par lequel la lumière des premières étoiles a ionisé l’hydrogène neutre remplissant l’univers.
Détails d'observation
Les observations infrarouges HUDF ont utilisé la caméra à grand champ 3 (WFC3) de Hubble dans le canal proche infrarouge, avec des filtres à 1,05, 1,25 et 1,6 micromètres. Ces longueurs d'onde ont été choisies pour détecter la cassure Lyman-alpha, une caractéristique spectrale distinctive qui se déplace vers l'infrarouge pour les galaxies à des redshifts supérieurs à z=7. Les observations ont nécessité plus de 100 orbites de temps WFC3/IR et ont été combinées avec des observations antérieures en lumière visible de l'ACS totalisant 800 orbites. La mosaïque finale a atteint des magnitudes limites d'environ 29e magnitude dans les bandes infrarouges, détectant des objets plus de quatre milliards de fois plus faibles que ce que l'œil humain peut voir. Des techniques minutieuses de réduction des données étaient essentielles pour éliminer les artefacts du détecteur et les rayons cosmiques accumulés au cours des longues expositions.
Position dans l'univers
Constellation
Fornax
Distance depuis la Terre
Jusqu'à 13,2 milliards d'années-lumière
Faits intéressants
- 1
Le champ ultra profond de Hubble contient environ 10 000 galaxies visibles dans cette petite partie du ciel – une zone plus petite qu'un grain de sable tenu à bout de bras.
- 2
Hubble a observé ce point unique pendant près d'un million de secondes (environ 11,3 jours) de temps d'exposition total, accumulé sur 400 orbites s'étalant sur plusieurs années.
- 3
Les galaxies les plus éloignées sur cette image apparaissent telles qu'elles étaient 400 à 600 millions d'années seulement après le Big Bang, alors que l'univers n'avait qu'environ 5 % de son âge actuel.
Crédit image : NASA, ESA, télescope spatial Hubble
