Un miroir gravitationnel sous l’œil de Hubble

Une galaxie dédoublée par effet de lentille gravitationnelle. Crédit : ESA/Hubble & NASA, J. Rigby
Tandis que tous les regards se tournent vers les superbes images du James Webb Space Telescope, la Nasa diffuse un magnifique cliché de Hubble, montrant une galaxie spirale dédoublée par un effet de lentille gravitationnelle.

Deux galaxies jumelles se tiennent-elles par le bras au centre de cette image ? Non : les deux sont des images en miroir de la même galaxie spirale, photographiée dans la constellation du Bouvier par le télescope spatial Hubble.

C’est la gravitation qui produit ce genre d’illusion. Lorsqu’un objet massif est parfaitement aligné avec un autre plus lointain, il peut dévier les rayons de cette source lumineuse d’arrière-plan, au point d’en déformer l’image, voire d’en produire plusieurs.

C’est exactement ce qu’il se passe ici : la galaxie spirale SGAS J143845.1 se trouve dans l’axe d’un amas de galaxies relativement proche, dont le membre le plus proéminent – une galaxie elliptique massive – est visible comme une tache blanche diffuse au centre. Cet amas, baptisé SDSS J1438+1454, pèse 6000 milliards de masses solaires et courbe l’espace autour de lui, forçant la lumière à faire de même. Au final, celle de la spirale d’arrière-plan semble provenir de deux directions.

Deux fantômes supplémentaires

En réalité, il y a deux images supplémentaires de SGAS J143845.1 sur ce cliché. En modélisant puis en soustrayant l’éclat de la galaxie elliptique d’avant-plan, une équipe américaine est parvenue en 2019 à les mettre au jour.

La soustraction de l'éclat de la galaxie d'avant-plan fait apparaître deux autres images de la galaxie spirale SGAS J143845.1. © Dunham et al. (2019)

L’analyse détaillée de ces quatre images permet non seulement de peser l’amas d’avant-plan, mais surtout d’étudier les régions de formation d’étoiles de la galaxie spirale elle-même, dont l’éclat est multiplié par dix par l’effet de lentille gravitationnelle.

Sa lumière a mis 6,5 milliards d’années pour nous parvenir.

 

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