Les objets les plus lointains observés par les astronomes
Grâce aux télescopes modernes, les astronomes peuvent observer des objets situés à des milliards d’années-lumière de la Terre. Regarder aussi loin dans l’espace, c’est aussi regarder dans le passé : la lumière de ces objets a mis des milliards d’années pour nous parvenir. Certaines galaxies que nous observons aujourd’hui existaient alors que l’Univers n’avait que quelques centaines de millions d’années. Voici les objets les plus lointains jamais détectés et ce qu’ils nous apprennent sur les origines du cosmos.
Pourquoi voit-on le passé en regardant l’Univers ?
La lumière se déplace à une vitesse d’environ 300 000 kilomètres par seconde. Même à cette vitesse, elle met du temps à parcourir les immenses distances de l’Univers.
Comment les astronomes détectent les objets les plus éloignés
- Ils utilisent des télescopes très puissants, au sol ou dans l’espace, capables de capter une lumière extrêmement faible.
- Ils analysent le décalage vers le rouge (redshift), qui indique à quel point la lumière a été étirée par l’expansion de l’Univers.
- Ils comparent les observations obtenues à différentes longueurs d’onde, notamment dans l’infrarouge.
- Ils confirment les découvertes grâce à plusieurs observatoires indépendants.
Plus un objet est éloigné, plus sa lumière est ancienne et plus il nous renseigne sur les débuts de l’Univers.
Les galaxies les plus anciennes jamais observées
Le télescope spatial James Webb a permis de découvrir des galaxies formées très peu de temps après le Big Bang.
Parmi elles figurent des galaxies dont la lumière est partie il y a plus de 13 milliards d’années. Certaines existaient alors que l’Univers avait moins de 400 millions d’années. Ces découvertes ont profondément enrichi les connaissances des astronomes sur la formation des premières étoiles et des premières galaxies.
Les quasars, des phares visibles à travers l’Univers
Les quasars sont les noyaux extrêmement lumineux de certaines galaxies.
Leur éclat provient d’un trou noir supermassif qui attire d’immenses quantités de matière. Cette matière chauffe à des températures extraordinaires avant de tomber dans le trou noir, produisant une lumière visible à des milliards d’années-lumière. Certains quasars observés aujourd’hui existaient moins d’un milliard d’années après le Big Bang.
Le fond diffus cosmologique, la plus ancienne lumière observable
Le fond diffus cosmologique n’est pas une étoile ni une galaxie, mais la plus ancienne lumière que nous puissions observer.
Cette faible lueur remplit tout l’Univers. Elle a été émise environ 380 000 ans après le Big Bang, lorsque l’Univers est devenu suffisamment transparent pour laisser voyager la lumière. Son étude permet aux scientifiques de mieux comprendre la naissance et l’évolution de l’Univers.
Les étoiles les plus lointaines détectées
Pendant longtemps, seules les galaxies très éloignées étaient observables. Aujourd’hui, grâce à des phénomènes appelés lentilles gravitationnelles, les astronomes ont réussi à détecter quelques étoiles individuelles situées à des distances extraordinaires.
La gravité d’amas de galaxies agit comme une immense loupe naturelle qui amplifie leur lumière. Ces observations offrent un aperçu inédit des premières générations d’étoiles ayant illuminé l’Univers.
Erreurs à éviter
- Croire qu’une année-lumière mesure le temps. Il s’agit d’une unité de distance correspondant à la distance parcourue par la lumière en un an.
- Penser que les objets observés sont encore exactement comme nous les voyons. Leur lumière a voyagé pendant des milliards d’années ; ils ont donc beaucoup évolué depuis.
- Confondre distance et taille. Un objet très éloigné peut paraître minuscule même s’il est beaucoup plus grand qu’une galaxie proche.
- Imaginer que les astronomes voient directement le Big Bang. La lumière du Big Bang lui-même ne nous est pas accessible ; le fond diffus cosmologique est la plus ancienne lumière observable.
Pour aller plus loin
- Découvrez comment le télescope spatial James Webb observe principalement dans l’infrarouge afin de détecter les objets les plus anciens.
- Comparez le diamètre de notre galaxie avec les distances séparant les galaxies les plus lointaines.
- Intéressez-vous aux lentilles gravitationnelles, qui permettent d’observer des objets normalement trop faibles pour être détectés.
Questions fréquentes
Quel est l’objet le plus éloigné jamais observé ?
Les galaxies les plus lointaines confirmées, découvertes notamment grâce au télescope James Webb, comptent parmi les objets les plus éloignés connus. Leur lumière a voyagé pendant plus de 13 milliards d’années avant d’atteindre la Terre.
Pourquoi les astronomes utilisent-ils l’infrarouge ?
La lumière des objets très lointains est étirée par l’expansion de l’Univers et se déplace vers l’infrarouge. Les télescopes capables d’observer cette lumière peuvent donc détecter des objets beaucoup plus anciens.
Peut-on voir les premières étoiles de l’Univers ?
Quelques étoiles extrêmement lointaines ont été détectées grâce aux lentilles gravitationnelles, mais la plupart des premières étoiles restent trop faibles pour être observées directement.
L’Univers a-t-il une limite observable ?
Oui. Il existe un Univers observable, limité par la distance que la lumière a eu le temps de parcourir depuis le Big Bang. Au-delà, il pourrait exister beaucoup plus d’Univers, mais sa lumière n’a pas encore eu le temps de nous atteindre.