Découverte d’un arc inattendu au fin fond de l’univers

Le télescope spatial Hubble a permis de repérer un très lointain arc de lumière qui, selon ses découvreurs américains, « ne devrait pas exister ». L'arc très ténu, qui apparaît sur un cliché de la caméra ACS de Hubble réalisé en 2010, est en fait une galaxie extrêmement lointaine, dont l'image est déformée par un effet de lentille gravitationnelle.

Trop lourd, trop jeune

Classique ? À première vue, oui : l'effet de lentille gravitationnelle, provoqué par la présence d'un amas massif de galaxies entre une source lointaine et nous, est tout à fait courant dans l'Univers.

Sauf qu'ici, l'amas qui fait loupe est extrêmement lointain. IDCS J1426, découvert dans l'infrarouge par le satellite Spitzer, baigne dans un Univers âgé de 3,7 milliards d'années seulement. La galaxie dont l'image est déformée, plus lointaine encore, devait donc exister avant cette époque.

D'où la surprise des astrophysiciens : « Dans un Univers si jeune, il ne devrait pas y avoir suffisamment de galaxies brillantes à l'arrière-plan de l'amas pour que l'on puisse observer un arc », note Anthony Gonzalez, l'auteur principal de l'étude.

De même, la masse de l'amas IDCS J1426 est anormalement élevée pour un Univers aussi jeune. Avec ses 200000 à 500000 milliards de masses solaires, l'amas est cinq à dix fois plus lourd que ses contemporains. Comment a-t-il trouvé le temps de se former ?

L'arc gravitationnel découvert autour de IDCS J1426 est très ténu. Crédit : Nasa/ESA

Trois pistes à suivre

Perplexe, l'équipe qui a découvert cet étrange arc envisage trois pistes pour l'expliquer. D'abord, les galaxies brillantes de l'Univers jeune pourraient être plus nombreuses que prévu. Ensuite, nous pourrions avoir mal compris la répartition des amas de galaxies lointains. Enfin, ceux-ci pourraient être des loupes plus efficaces qu'on ne le pense (par exemple, en étant plus denses en leur centre).

Si cette dernière solution « semble être la plus prometteuse », Anthony Gonzalez et son équipe restent prudents. Pour le moment, il n'existe « aucune solution évidente » au cas de IDCS J1426. Mieux, de nouvelles découvertes inattendues seraient à prévoir.

David Fossé, le 27 juin 2012