Astronomie

Catalogue des Galaxies dans l'Univers Visible

Catalogue des Galaxies dans l'Univers Visible

J'ai vu le projet Gaia d'ici qui consiste à cartographier les étoiles dans la galaxie de la Voie lactée. Mais je me demande s'il existe des données ouvertes sur les positions (ou quelque chose comme "positions" car elles ne sont probablement pas calculables maintenant), ou "coordonnées", des galaxies dans l'univers visible, par opposition aux étoiles. Je me demande comment des animations comme celle-ci (un point de temps = 1m30s montre les galaxies s'éloignant de la Voie lactée) obtiennent leurs données sur les positions des galaxies.


Il y a beaucoup des catalogues de galaxies.

Si vous n'êtes intéressé que par les galaxies proches, il y a des choses comme le catalogue de galaxies proches mis à jour ; des versions téléchargeables sont disponibles ici.

Un catalogue classique des galaxies de tout le ciel est le troisième catalogue de référence des galaxies brillantes (RC3, publié au début des années 1990), que vous pouvez interroger ici ; si vous suivez les liens "FTP", vous pouvez trouver des liens pour télécharger le catalogue actuel.

(Le catalogue HyperLEDA mentionné par le Dr Chuck a commencé sous le nom de RC3, mais divers éléments de données et reclassifications ont été ajoutés plus ou moins continuellement depuis.)

Un catalogue plus récent, basé sur les observations dans le proche infrarouge du 2 Micron All-Sky Survey (2MASS) est le 2MASS Galaxy Redshift Catalog, avec environ un million de galaxies.

Des catalogues encore plus grands (bien que ne couvrant pas tout le ciel) peuvent être trouvés parmi les produits de données du Sloan Digital Sky Survey, par ex. ici

De nombreux autres catalogues existent, bien que certains n'aient pas d'informations précises sur le décalage vers le rouge (ce qui signifie que leur distance par rapport à nous est inconnue ou incertaine), et beaucoup ne concernent que des parties du ciel, parfois de très petites régions (par exemple, des catalogues de Le télescope spatial Hubble remarques).

(En ce qui concerne cette vidéo, je soupçonne que très peu de choses sont basées sur des données réelles une fois que vous avez dépassé la galaxie d'Andromède… )


Il y a le Catalogue Général des Galaxies d'Uppsala

Il a des galaxies jusqu'à 19 magnitude. Il n'a pas de distances, mais il a une vitesse radiale.


Il y a le catalogue HyperLeda http://leda.univ-lyon1.fr/, qui compte environ 5 millions de galaxies, avec un redshift pour environ 3 millions (si j'ai bien compris le résumé).


La plus grande carte jamais réalisée de la matière noire de l'univers est publiée

La lumière de 100 millions de galaxies a été analysée pour aboutir au tracé, qui couvre un quart du ciel de l'hémisphère sud.

Vendredi 28 mai 2021 06:02, Royaume-Uni

La plus grande carte jamais réalisée de la matière noire de l'univers a été publiée.

La matière noire, qui n'est pas observable depuis la Terre, représenterait environ 80 % de la matière de l'univers.

Une équipe de scientifiques du Dark Energy Survey (DES) international a créé la nouvelle carte - qui couvre un quart du ciel de l'hémisphère sud.

Ils l'ont fait en regardant comment la lumière des galaxies lointaines a été déformée sur son chemin vers la Terre.

La présence de matière noire courberait les rayons venant vers nous.

L'intelligence artificielle a analysé les données pour créer la carte.

Environ 100 millions de galaxies ont été observées pour le projet. Selon la NASA, il y a 100 milliards d'étoiles dans la seule Voie lactée.

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L'équipe DES était dirigée par des chercheurs de l'University College London.

Le Dr Niall Jeffrey, du département de physique et d'astronomie de l'UCL, était l'un des principaux auteurs du projet.

Il a déclaré : "La majeure partie de la matière dans l'univers est de la matière noire. C'est une véritable merveille d'avoir un aperçu de ces vastes structures cachées à travers une grande partie du ciel nocturne.

"Ces structures sont révélées en utilisant les formes déformées de centaines de millions de galaxies lointaines avec des photographies de la Dark Energy Camera au Chili.

« Sur notre carte, qui montre principalement de la matière noire, nous voyons un schéma similaire à celui de la matière visible uniquement, une structure en forme de toile avec des amas denses de matière séparés par de grands vides vides.

"L'observation de ces structures à l'échelle cosmique peut nous aider à répondre à des questions fondamentales sur l'univers."

L'existence de la matière noire peut être déduite de la façon dont les galaxies se déplacent - elles restent ensemble et celles des amas se déplacent plus rapidement que prévu.

Un autre auteur de l'article, le professeur Ofer Lahav, président du consortium DES UK et également membre de l'équipe de physique et d'astronomie de l'UCL a déclaré : « Les galaxies visibles se forment dans les régions les plus denses de la matière noire.

"Quand nous regardons le ciel nocturne, nous voyons la lumière de la galaxie mais pas la matière noire environnante, comme si nous regardions les lumières d'une ville la nuit.

"En calculant comment la gravité déforme la lumière, une technique connue sous le nom de lentille gravitationnelle, nous obtenons une image complète, à la fois de la matière visible et invisible.

"Cela nous rapproche de la compréhension de la composition de l'univers et de son évolution.

"Cela montre également la puissance des méthodes d'intelligence artificielle pour analyser l'un des plus grands ensembles de données en astronomie."

Les recherches du DES ont soutenu le modèle cosmologique standard du fonctionnement de l'univers.


La carte de la matière noire montre des "ponts" cachés connectant des galaxies

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Une nouvelle carte de la matière noire dans l'univers local révèle plusieurs structures filamenteuses jusqu'alors inconnues reliant les galaxies.

La carte, développée à l'aide de l'apprentissage automatique, pourrait permettre des études sur la nature de la matière noire ainsi que sur l'histoire et l'avenir de notre univers local.

“Avoir une carte locale du Web cosmique ouvre un nouveau chapitre de l'étude cosmologique.”

La matière noire est une substance insaisissable qui représente 80% de l'univers. Il fournit également le squelette de ce que les cosmologues appellent la toile cosmique, la structure à grande échelle de l'univers qui, en raison de son influence gravitationnelle, dicte le mouvement des galaxies et d'autres matériaux cosmiques. Cependant, la distribution de la matière noire locale est actuellement inconnue car elle ne peut pas être mesurée directement. Les chercheurs doivent plutôt déduire sa distribution en fonction de son influence gravitationnelle sur d'autres objets de l'univers, comme les galaxies.

"Ironiquement, il est plus facile d'étudier la distribution de la matière noire beaucoup plus loin car elle reflète un passé très lointain, qui est beaucoup moins complexe", explique Donghui Jeong, professeur agrégé d'astronomie et d'astrophysique à Penn State et un auteur correspondant de l'étude. "Au fil du temps, à mesure que la structure à grande échelle de l'univers s'est développée, la complexité de l'univers a augmenté, il est donc intrinsèquement plus difficile de faire des mesures sur la matière noire localement."

La carte de la matière noire dans l'univers local, que les chercheurs ont créée à l'aide d'un modèle pour déduire son emplacement en raison de son influence gravitationnelle sur les galaxies (points noirs). Ces cartes de densité - chacune une section transversale dans différentes dimensions - reproduisent des caractéristiques connues et proéminentes de l'univers (rouge) et révèlent également des caractéristiques filamenteuses plus petites (jaune) qui agissent comme des ponts cachés entre les galaxies. Le X désigne la Voie lactée et les flèches désignent le mouvement de l'univers local dû à la gravité. (Crédit : Hong et coll., Journal d'astrophysique)

Les tentatives précédentes pour cartographier la toile cosmique ont commencé avec un modèle de l'univers primitif, puis ont simulé l'évolution du modèle sur des milliards d'années. Cependant, cette méthode est gourmande en calculs et jusqu'à présent, n'a pas été en mesure de produire des résultats suffisamment détaillés pour voir l'univers local.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont adopté une approche complètement différente, en utilisant l'apprentissage automatique pour construire un modèle qui utilise des informations sur la distribution et le mouvement des galaxies pour prédire la distribution de la matière noire.

Les chercheurs ont construit et entraîné leur modèle à l'aide d'un vaste ensemble de simulations de galaxies, appelé Illustris-TNG, qui comprend des galaxies, des gaz, d'autres matières visibles, ainsi que de la matière noire. L'équipe a spécifiquement sélectionné des galaxies simulées comparables à celles de la Voie lactée et a finalement identifié les propriétés des galaxies nécessaires pour prédire la distribution de la matière noire.

« Lorsqu'il reçoit certaines informations, le modèle peut essentiellement combler les lacunes en fonction de ce qu'il a examiné auparavant », explique Jeong. « La carte de nos modèles ne correspond pas parfaitement aux données de simulation, mais nous pouvons toujours reconstruire des structures très détaillées. Nous avons constaté que l'inclusion du mouvement des galaxies - leurs vitesses radiales particulières - en plus de leur distribution améliorait considérablement la qualité de la carte et nous permettait de voir ces détails.

L'équipe de recherche a ensuite appliqué son modèle à des données réelles de l'univers local du catalogue de galaxies Cosmicflow-3. Le catalogue contient des données complètes sur la distribution et le mouvement de plus de 17 000 galaxies à proximité de la Voie lactée, dans un rayon de 200 mégaparsecs.

La carte résultante de la toile cosmique locale apparaîtra dans un article du Journal d'astrophysique.

La carte a successivement reproduit des structures importantes connues dans l'univers local, y compris la "feuillet local" - une région de l'espace contenant la Voie lactée, les galaxies voisines du "groupe local" et les galaxies de l'amas de la Vierge - et le “local void”—une région de l'espace relativement vide à côté du groupe local. De plus, il a identifié plusieurs nouvelles structures qui nécessitent une enquête plus approfondie, y compris des structures filamenteuses plus petites qui relient les galaxies.

« Avoir une carte locale du Web cosmique ouvre un nouveau chapitre de l'étude cosmologique », déclare Jeong. « Nous pouvons étudier la relation entre la distribution de la matière noire et d'autres données d'émission, ce qui nous aidera à comprendre la nature de la matière noire. Et nous pouvons étudier directement ces structures filamenteuses, ces ponts cachés entre les galaxies.”

Par exemple, il a été suggéré que les galaxies de la Voie lactée et d'Andromède pourraient se rapprocher lentement l'une de l'autre, mais on ne sait pas si elles pourraient entrer en collision dans plusieurs milliards d'années. L'étude des filaments de matière noire reliant les deux galaxies pourrait fournir des informations importantes sur leur avenir.

« Parce que la matière noire domine la dynamique de l'univers, elle détermine essentiellement notre destin », explique Jeong. « Nous pouvons donc demander à un ordinateur de faire évoluer la carte pendant des milliards d'années pour voir ce qui se passera dans l'univers local. Et nous pouvons faire évoluer le modèle dans le temps pour comprendre l'histoire de notre voisinage cosmique.”

Les chercheurs pensent qu'ils peuvent améliorer la précision de leur carte en ajoutant plus de galaxies. Les relevés astronomiques prévus, par exemple à l'aide du télescope spatial James Web, pourraient leur permettre d'ajouter des galaxies faibles ou petites qui n'ont pas encore été observées et des galaxies plus éloignées.

Des chercheurs supplémentaires proviennent de l'Université de Séoul/Institut coréen d'astronomie et des sciences spatiales, de l'Université nationale de Séoul et de l'Institut coréen d'études avancées. Cette recherche a été financée en partie par la National Research Foundation of Korea financée par le ministère coréen de l'Éducation, le ministère coréen des Sciences, la US National Science Foundation, le programme de théorie de l'astrophysique de la NASA et le Center for Advanced Computation de l'Institut coréen de Étude avancée.


Pour découvrir comment les galaxies se développent, nous zoomons sur le ciel nocturne et capturons les explosions cosmiques

Crédit : Sara Webb, auteur fourni

Partout en Australie, les astronomes utilisent des technologies de pointe pour capturer le ciel nocturne, dans l'espoir de répondre éventuellement à certaines de nos plus grandes questions sur l'univers.

Alors que nous et nos collègues approfondissons le cosmos à la recherche d'explosions cosmiques, nos observations aident à faire la lumière sur des mystères de longue date et ouvrent la voie à de toutes nouvelles voies de recherche.

Les éruptions cosmiques remplissent le ciel

Le programme Deeper, Wider, Faster (DWF) de Swinburne - sur lequel l'une d'entre nous (Sara Webb) a travaillé tout au long de son doctorat - a été développé pour rechercher les explosions les plus rapides et les plus mystérieuses de l'univers.

Mais pour comprendre ce qui cause les explosions cosmiques, nous devons « regarder » ces événements avec des yeux multiples, à travers différents télescopes à travers le monde. Aujourd'hui, nous vous emmènerons en voyage à l'aide des données de l'un de ces télescopes, le Blanco 4m, à l'observatoire interaméricain Cerro Tololo au Chili.

Tout d'abord, toutes les 60+ images individuelles prises du champ de vision de ce télescope sont combinées en une mosaïque. En eux, nous voyons les milliers de sources lumineuses.

Ces images sont transférées à travers le Pacifique pour être traitées sur le superordinateur OzStar de Swinburne, qui est plus puissant que 10 000 ordinateurs portables personnels et peut gérer des milliers de tâches différentes à la fois.

Il s'agit d'un exemple de données de caméra d'énergie noire prises par le programme DWF. Cette image représente une énorme partie du ciel. Crédit : Sara Webb

Une fois téléchargées, les images sont décomposées en plus petits morceaux. C'est à ce moment que nous commençons à voir les détails.

Mais les galaxies ci-dessus, aussi spectaculaires soient-elles, ne sont toujours pas ce que nous recherchons. Nous voulons capturer de nouvelles "sources" résultant d'étoiles mourantes et d'explosions cosmiques, que nous pouvons identifier en demandant à nos ordinateurs de rechercher de la lumière dans des endroits où elle n'était pas détectée auparavant.

Une source peut être de nombreuses choses différentes, y compris une étoile flamboyante, une étoile mourante ou un astéroïde. Pour le savoir, nous devons collecter des informations en continu sur sa luminosité et les différentes longueurs d'onde de la lumière qu'il émet, telles que la radio, les rayons X, les rayons gamma, etc.

Une fois que nous avons repéré une source, nous surveillons les changements de sa luminosité au cours des heures et des jours à venir. Si nous pensons que cela peut représenter une rare explosion cosmique, nous déclenchons d'autres télescopes pour collecter des données supplémentaires.

Sur la photo, certaines des galaxies visibles dans de plus petites découpes de données envoyées au programme DWF depuis le Blanco 4 m. Crédit : Sara Webb

Regardant dans le passé lointain

Les galaxies sont de vastes collections d'étoiles, de gaz, de poussière et de matière noire. Ils varient en forme, taille et couleur, mais les deux principaux types que nous voyons dans l'univers aujourd'hui sont les spirales bleues et les elliptiques rouges. Mais comment se forment-ils ? Et pourquoi y a-t-il différents types?

Les astronomes savent que les formes et les couleurs d'une galaxie sont liées à son évolution, mais ils essaient toujours de déterminer exactement quelles formes et couleurs sont liées à des voies de croissance spécifiques.

Nous pensons que les galaxies grandissent en taille et en masse à travers deux canaux principaux. Ils produisent des étoiles lorsque leurs vastes nuages ​​d'hydrogène s'effondrent sous l'effet de la gravité. Au fur et à mesure que de plus en plus de gaz se transforme en étoiles, leur taille augmente.

Grâce à des technologies spatiales telles que le télescope spatial Hubble et de puissants télescopes au sol, les astronomes peuvent désormais remonter dans le temps pour étudier la croissance des galaxies au cours de l'histoire de l'univers.

A gauche se trouve une ancienne image d'un morceau de ciel et à droite se trouve une image mise à jour avec une nouvelle source qui vient de se produire. Celui-ci est probablement une étoile flamboyante ou un astéroïde. Crédit : Sara Webb

C'est possible car plus une galaxie est éloignée, plus sa lumière voyage longtemps pour nous atteindre. Parce que la vitesse de la lumière est constante, nous pouvons déterminer quand la lumière a été émise, tant que nous connaissons la distance de la galaxie à la Terre (appelée son « décalage vers le rouge »).

J'ai mesuré cette croissance dans le cadre de mon doctorat, en prenant des images de galaxies qui existent à différents décalages vers le rouge depuis aussi loin que lorsque l'univers n'avait qu'un milliard d'années, et en comparant leurs tailles.

En regardant autour de l'univers aujourd'hui, nous voyons principalement des galaxies regroupées. Les astronomes pensent que la nature de l'environnement d'une galaxie ou de son environnement peut affecter ses voies de croissance, de la même manière que les habitants des grandes villes peuvent accéder à plus de ressources que ceux des zones rurales.

Lorsque de nombreuses galaxies sont regroupées, elles peuvent interagir. Et cette interaction peut stimuler des sursauts de formation d'étoiles dans une galaxie particulière.

Une sélection de galaxies lointaines repérées dans mon étude de la croissance des galaxies au fil du temps. Celles-ci semblent très différentes des galaxies voisines. Crédit : Rebecca Allen

Cela dit, cette poussée de croissance peut être de courte durée, car le gaz et les étoiles peuvent être éliminés par l'interaction gravitationnelle entre plusieurs galaxies, limitant ainsi la formation et la croissance futures d'étoiles dans une seule galaxie.

Mais même si une galaxie ne peut pas former d'étoiles, elle peut quand même se développer en fusionnant ou en consommant des galaxies plus petites. Par exemple, la Voie Lactée consommera un jour les plus petits nuages ​​de Magellan, qui sont des galaxies naines. Elle fusionnera également un jour avec la galaxie d'Andromède, légèrement plus grande, pour former une galaxie géante.

Pourtant, alors que de nombreuses études ont été menées sur l'évolution des galaxies, nous ne pouvons toujours pas dire que toutes nos questions ont été répondues.

Il a fallu des milliards d'années pour que les amas de galaxies que nous observons aujourd'hui se forment. Mais si les astronomes peuvent tirer parti des dernières technologies et scruter plus loin que jamais, nous espérons obtenir des indices sur l'impact de l'environnement d'une galaxie sur sa croissance.

Cette image a été capturée à l'aide du télescope spatial Hubble. Il montre un groupe de galaxies spirales, que les astronomes peuvent clairement déterminer en raison de la haute résolution de l'image. Crédit : Rebecca Allen

La courbure de l'espace-temps révèle des secrets

Avec des décennies d'observations et des millions de galaxies capturées lors d'enquêtes, les experts ont de nombreuses théories sur la formation des galaxies et l'évolution de l'univers. Ce domaine s'appelle la cosmologie.

Grâce à Albert Einstein, nous savons que la force gravitationnelle des objets massifs dans l'espace fait fléchir l'espace. Cela a été observé à travers un phénomène connu sous le nom de "lentille", où de grandes quantités de matière sont concentrées dans une zone à l'intérieur d'objets tels que des trous noirs, des galaxies ou des amas de galaxies.

Leur gravité déforme l'espace-temps, agissant comme une lentille géante pour révéler des images déformées d'objets plus éloignés derrière eux. En utilisant la lentille, les astronomes ont développé des moyens de trouver et d'étudier des galaxies lointaines qui seraient autrement cachées à la vue.

Ces observations continuent de guider notre compréhension de l'évolution des galaxies. Ils remettent en question nos théories sur le moment et la manière dont les galaxies se forment et se développent.

  • Sur la photo, deux groupes de galaxies lointaines qui existaient lorsque l'univers avait un quart de son âge actuel. Ces groupes de galaxies finiront par se réunir et former une structure similaire à l'amas de la Vierge. Je les ai étudiés tous les deux pour en savoir plus sur la croissance des galaxies qu'ils contiennent. Crédit : Rebecca Allen
  • Un ensemble de lentilles galaxie-galaxie. La gravité de la galaxie massive de premier plan déforme l'espace-temps, agissant comme une lentille qui révèle une image déformée d'une galaxie lointaine en arrière-plan. Crédit : Rebecca Allen
  • L'une des galaxies massives au repos que notre équipe étudiera. Bien qu'extrêmement grandes, ses étoiles plus anciennes et sa distance la font apparaître comme une minuscule pépite rouge parmi les galaxies beaucoup plus brillantes et plus proches. Crédit : Rebecca Allen, auteur fourni

Une découverte de 2018 faite par un groupe de chercheurs, dont moi-même, a révélé un ensemble de galaxies massives et déjà évoluées à partir du moment où l'univers n'avait qu'environ un sixième de son âge actuel. Ils auraient dû se former et croître à une vitesse extrêmement rapide pour s'adapter à nos modèles actuels de croissance des galaxies.

Dans une enquête à venir, le professeur Karl Glazebrook de Swinburne nous conduira, moi et mon équipe, à devenir l'un des premiers astronomes à avoir accès au télescope spatial James Webb de la Nasa pour étudier ces premières galaxies.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.


Section III - Images d'univers d'explosions d'étoiles

V838 Monocérotes

Crédit d'image : NASA, ESA et S.E. Bond (STScI).

En janvier 2002, V838 Monocerotis, qui était jusque-là une étoile terne, est soudainement devenue 600 000 fois plus lumineuse que notre Soleil et sa surface externe a semblé s'étendre considérablement, ce qui en fait l'étoile la plus brillante de toute la Voie lactée pendant plusieurs semaines. Au fur et à mesure que la lumière du flash voyageait à travers l'Univers, elle illuminait progressivement les coquilles de poussière auparavant invisibles entourant l'étoile mystérieuse. Cela a créé l'illusion que l'étoile elle-même était en expansion. Ce phénomène est appelé « écho lumineux ». L'étoile est une étoile variable rouge située à environ 20 000 années-lumière de la Terre en direction de la constellation du Monoceros (ou Licorne). Il est maintenant retombé dans l'obscurité. La raison de son explosion continue toujours d'intriguer les astronomes. L'image ci-dessus de l'étoile est l'une des images les plus étonnantes de l'Univers prises par le télescope spatial Hubble.


Galaxies "invisibles" trouvées dans le jeune univers

Par : Monica Young 12 août 2019 9

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Les astronomes ont découvert des galaxies qui ont échappé à la détection jusqu'à présent, découvrant un chaînon manquant dans l'évolution des galaxies. La découverte suggère que nous ne comprenons pas la formation des galaxies aussi bien que nous le pensions.

Dans des observations approfondies qui creusent dans les premières ères de l'univers, les astronomes ont mis au jour les ancêtres des galaxies massives modernes. Ces galaxies poussiéreuses regorgent d'étoiles, mais elles sont invisibles aux longueurs d'onde que les astronomes sondent généralement.

ALMA a identifié 39 galaxies faibles qui ne sont pas vues avec la vue la plus profonde du télescope spatial Hubble de l'Univers à 10 milliards d'années-lumière. Cet exemple d'image montre une comparaison entre les observations Hubble et ALMA. Les carrés numérotés de 1 à 4 sont les emplacements des galaxies faibles invisibles dans l'image de Hubble.
Université de Tokyo / CEA / NAOJ

Les astronomes ont passé des années à observer une petite fenêtre du ciel avec les télescopes spatiaux Hubble et Spitzer, entre autres installations. L'enquête, baptisée Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey (CANDELS), échantillonne des centaines de milliers de galaxies à aube cosmique — quand les galaxies sont apparues pour la première fois — à travers midi cosmique, quand la plupart des étoiles que nous voyons aujourd'hui se sont formées. Maintenant, une nouvelle étude publiée dans le 7 août Nature révèle quelques dizaines de galaxies émettant un rayonnement de longueur d'onde submillimétrique. Ils représentent un chaînon manquant dans l'évolution des galaxies.

Tao Wang (Université de Tokyo, Commissariat français aux énergies alternatives et à l'énergie atomique et Observatoire astronomique national du Japon) et ses collègues se sont concentrés sur 63 galaxies brillantes dans l'infrarouge détectées dans le champ CANDELS. Bien que le télescope spatial Spitzer ait détecté le rayonnement infrarouge de ces sources, ils disparaissent lorsqu'ils sont observés à travers des bandes d'ondes proches du visible. (Plus précisément, les galaxies s'assombrissent en commençant par le H(filtre à bande, qui est centré à 1 650 nanomètres.) Wang et son équipe ont observé chaque galaxie à l'aide de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) au Chili. Ils ont misé sur 39 d'entre eux, détectant ces galaxies à des longueurs d'onde submillimétriques.

Les observations d'ALMA montrent que ces galaxies optiquement invisibles regorgent de nouvelles étoiles, se formant à environ 200 fois le taux de la Voie lactée. Mais ces étoiles nouveau-nées sont tellement enveloppées de poussière qu'elles sont invisibles, sauf à de très longues longueurs d'onde.

Cela laisse une question, songe Allison Kirkpatrick (Université du Kansas), une experte en évolution des galaxies qui n'a pas participé à l'étude : d'où vient toute cette poussière ?

La poussière est la chose

L'observatoire spatial Herschel et le télescope spatial Hubble ont imagé la Supernova 1987A à des longueurs d'onde plus longues (à gauche) et plus courtes (à droite), respectivement. L'image Herschel révèle une lumière infrarouge et submillimétrique, montrant la poussière qui s'est formée parmi les restes de la supernova.
ESA / NASA-JPL / UCL / STScI

Les galaxies nouvellement découvertes résident dans l'univers entre 1 milliard et 3 milliards d'années après le Big Bang, une période comprise entre « l'aube » et « midi » (un onze cosmiques, si vous voulez). Pendant ce temps, la formation d'étoiles s'intensifiait à travers le cosmos, et la naissance des étoiles signifie également la mort des étoiles. De la poussière se forme à la suite des explosions de supernova, mais, note Kirkpatrick, les astronomes ne pensaient pas qu'il y aurait eu assez de supernovae pour produire autant de poussière si tôt.

Comme les astronomes ne s'attendaient pas à de la poussière, ils ne s'attendaient pas à des galaxies « invisibles ». Les étoiles nouveau-nées sont les plus brillantes aux longueurs d'onde ultraviolettes, mais l'univers en expansion étendra les longueurs d'onde des photons des galaxies plus éloignées. Une galaxie peut sembler brillante aux longueurs d'onde optiques ou même proches de l'infrarouge si elle est suffisamment éloignée. Quoi qu'il en soit, s'il n'y a pas de poussière, nous devrions pouvoir voir les galaxies de près et de loin en utilisant uniquement les longueurs d'onde ultraviolettes, optiques et proches infrarouges.

Les observations à des longueurs d'onde submillimétriques avaient révélé des galaxies auparavant, mais celles-ci avaient été les usines stellaires extrêmes produisant des milliers d'étoiles par an. Ces galaxies, bien que fascinantes, sont rares. Les galaxies sombres et enveloppées que l'équipe de Wang a vues, cependant, sont suffisamment communes pour représenter les ancêtres des galaxies massives et elliptiques que nous voyons dans l'univers d'aujourd'hui.

Des résultats comme celui-ci, cependant, suggèrent que le jeune univers est plus poussiéreux que nous le pensions. "Cela signifie que nous ne comprenons pas la formation des étoiles dans l'univers primitif", explique Kirkpatrick. "La théorie est, à partir de cet article, basée sur des observations obsolètes."

Notre compréhension de la formation des galaxies, semble-t-il, doit faire l'objet d'une révision majeure.


Astronomie moderne

Ce qui est si spécial dans l'astronomie et la cosmologie modernes, c'est la façon dont les principales caractéristiques de l'assemblage des galaxies peuvent être mises en évidence. L'équipement est capable de capturer et de révéler des galaxies dans la lumière visible, ainsi que de l'ultraviolet au proche infrarouge du spectre. La longueur d'onde couvre toute la gamme. Par exemple, la poussière et le gaz cosmiques ne sont normalement pas toujours visibles à moins qu'ils ne soient illuminés par des étoiles proches.

La chercheuse principale du catalogue, Katherine Whitaker, de l'Université du Connecticut, à Storrs, a déclaré :

« Des mesures aussi exquises à haute résolution des nombreuses galaxies de ce catalogue permettent une large bande d'études extragalactiques. Souvent, ces types d'enquêtes ont donné lieu à des découvertes imprévues qui ont eu le plus grand impact sur notre compréhension de l'évolution des galaxies. »

Cette vue plus large contient environ 30 fois plus de galaxies que les champs profonds précédents. Le Legacy Field a également révélé plusieurs objets inhabituels. Nombreux sont les vestiges de collisions et de fusions qui ont eu lieu au début de l'Univers – ce que l'on appelle les « épaves de train » galactiques. C'est l'image de galaxies la plus détaillée et la plus étendue jamais prise.


La carte 3-D de l'univers montre les positions des galaxies connues avec des détails sans précédent (VIDEO)

Vous essayez toujours de trouver votre place dans le monde ? Et l'univers ?

Une équipe internationale d'astronomes et d'astrophysiciens a créé une vidéo mettant en lumière leur nouvelle carte 3D de l'univers connu. La carte a été créée à partir d'une collection de décalages vers le rouge des galaxies - des observations de la lumière émise par les galaxies lorsqu'elles s'éloignent de la terre.

"En termes de mouvement - pardonnez le jeu de mots - des images, c'est de loin le meilleur que j'ai vu parmi de nombreux films montrant où nous en sommes, au propre comme au figuré, dans la plus grande de toutes", Ian Steer, co- leader de la base de données extragalactique NASA/IPAC des distances galactiques, a commenté la vidéo sur Vimeo.

Comme on le voit dans la vidéo, la carte montre l'emplacement de toutes les galaxies visibles dans notre univers jusqu'à 340 millions d'années-lumière.

Impressionnant, assurément. Mais il s'avère que ce n'est qu'une fraction de l'univers.

"En fait, nous ne savons pas à quel point l'univers est grand", a déclaré au Los Angeles Times le Dr R. Brent Tully, astronome à l'Institut d'astronomie d'Honolulu, à Hawaï. "Ce dont nous parlons, c'est de l'univers à notre horizon, du temps de voyage de la lumière, et qui nous parcourt depuis 14 milliards d'années."

Quelle est donc la portée de cette carte dans l'univers ? « Minuscule. Environ 1 partie sur 100 millions de l'univers dans notre horizon », a déclaré le Dr Tully au Huffington Post dans un e-mail.

Mais cette carte n'est qu'un début. Selon le Dr Tully, "Cette première vidéo n'est vraiment qu'un test de possibilités. Nous avons déjà des données en main pour étendre les cartes à 600 millions d'années-lumière aux trois niveaux."

Regardez la vidéo ici :

La vidéo a été présentée à la conférence "Cosmic Flows -- Observations and Simulations". Un article sur la vidéo a été soumis au Journal astronomique et peut être lu ici.

CORRECTION: Une version précédente de ce message a inexact l'intitulé du poste de Ian Steer. Nous regrettons l'erreur.


Compter les galaxies dans l'univers par leurs halos de matière noire

Il n'y a pas de limite fixe sur le plus petit nombre d'étoiles qui peuvent constituer une galaxie (les galaxies naines peuvent héberger aussi peu que mille étoiles, tandis que les amas d'étoiles en orbite autour des galaxies peuvent en contenir plus d'un million). La distinction réside dans les halos de matière noire : les galaxies et les galaxies naines en ont, contrairement aux amas d'étoiles.

Donc, pour estimer combien de galaxies nous pourrions théoriquement observer, nous voudrions connaître le nombre de halos de matière noire dans l'univers observable, et la probabilité qu'un halo d'une certaine masse forme des étoiles, explique Henry Ferguson (Space Telescope Science Institute) . Actuellement, il n'y a pas de consensus sur ces valeurs, mais estimer la population galactique avec cette méthode pourrait aboutir à un nombre bien supérieur à 225 milliards.

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Travail astronomique pour un catalogue d'amateurs

Par : Diana Hannikainen 21 décembre 2018 0

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L'astronome amateur Rick Johnson a entrepris la tâche monumentale de construire son propre observatoire et de compiler un catalogue des objets qu'il a observés.

Les catalogues astronomiques existent depuis que les Sumériens ont commencé à enregistrer des phénomènes célestes sur des tablettes cunéiformes vers 3500 av. La plupart des civilisations ultérieures ont conservé des enregistrements de leurs observations, qui se sont principalement concentrées sur les levers et les réglages planétaires, les cycles lunaires, les éclipses solaires, principalement à des fins de calendrier - cela a aidé à savoir quand planter des graines ou quand récolter. Le catalogage de ces informations était le moyen le plus efficace de suivre les événements non seulement d'une année à l'autre, mais surtout de génération en génération.

Avec l'avènement du télescope ouvrant l'accès à une plus grande partie de l'univers visible, les catalogues étaient essentiels pour documenter le nombre croissant d'objets et les catégoriser selon leur nature. L'un de nos catalogues les plus célèbres est né de la frustration de Charles Messier face aux objets flous qui le distrayaient de son objectif principal, celui de chasser les comètes.

Les astronomes en sont venus à s'appuyer fortement sur les catalogues et aujourd'hui, nous avons des catalogues dédiés aux étoiles simples, aux étoiles doubles, aux galaxies, aux amas globulaires, aux catalogues de sources de rayons X et de sources radio, etc. La précision est primordiale dans la compilation des données de catalogue, et la tâche est ardue, fruit du travail de grandes équipes de chercheurs. Prenons par exemple la dernière version du catalogue Gaia qui compte quelque 1 692 919 135 entrées.

Mais vous n'avez pas besoin d'être un astronome professionnel pour vous impliquer dans la création de catalogues. Demandez à Rick Johnson.

Un nouveau type de catalogue

Selon Jack Dunn, Rick Johnson est un « homme virtuel de la Renaissance et ressemble beaucoup au Père Noël en hiver ».
Jack Dunn

Rick, membre fondateur du Prairie Astronomy Club de Lincoln, Nebraska, a vu sa passion pour l'astronomie s'éveiller lorsque, petit enfant, il a été témoin d'une éclipse lunaire totale en septembre 1950. Il a commencé, comme tant d'autres, avec des jumelles. Mais ensuite, il a lu un article en 1953 sur l'opposition à venir de Mars à l'été 1954 et a décidé de mettre à niveau son instrumentation. Son père a emprunté un livre sur l'astronomie à la bibliothèque, dont les trois dernières pages contenaient des instructions sur la façon de construire votre propre télescope et d'où commander le kit. Alors Rick s'est mis en route — à huit ans ! - construire son propre télescope et meulant les lentilles en n'utilisant que ces trois pages (son père a finalement dû acheter le livre car la bibliothèque ne leur permettait plus de l'emprunter). Rick a persisté et le télescope était prêt pour l'opposition de Mars, mais malheureusement, il n'a vu aucun canal (ni personne d'autre).

Peu de temps après, Rick a collé une caméra 35 mm à l'oculaire de son télescope, et le virus de l'astrophotographie l'a mordu. Jack Dunn (également du Prairie Astronomy Club) se souvient que Rick a conçu son propre développeur chimique pour traiter ses images. « C'était bon marché à fabriquer et bien plus efficace que les produits commerciaux. Mais Rick s'est rapidement adapté à l'informatisation de l'astronomie », écrit Jack dans un e-mail.

Rick a construit son observatoire au bord d'un lac à l'extrémité sud de la forêt d'État Paul Bunyan dans le Minnesota après sa retraite.
Rick Johnson

Lorsque Rick a pris sa retraite, lui et sa femme ont déménagé au Minnesota où ils ont construit une maison de retraite de rêve sur un lac à l'extrémité sud de la forêt d'État Paul Bunyan, à des kilomètres des villages et d'autres sources de pollution lumineuse. Dès le début, il avait prévu de construire un observatoire sur le terrain de sa nouvelle maison où il pourrait poursuivre l'astrophotographie.

Ce qu'il a fait. L'observatoire de Rick abrite un LX200R de 14 pouces et de nombreux équipements pour la photographie. Dès le début, Rick a photographié des objets et les a catalogués méthodiquement. Il s'intéresse particulièrement aux objets moins familiers. Jack Dunn poursuit : « L'une des caractéristiques de la photographie de Rick est qu'elle ne couvre pas seulement les objets d'astrophotographie standard que vous avez l'habitude de voir. Bien sûr qu'ils sont là [dans le catalogue]. Mais il y a un grand nombre d'objets du ciel profond qui ont des histoires vraiment intéressantes.

Ron Veys a remis à Rick un prix pour l'ensemble de ses réalisations en 2006.
Le club d'astronomie des Prairies

Rick a toujours mis son travail gratuitement à la disposition des personnes figurant sur sa liste de diffusion, qui comprend des écoles, d'autres amateurs et même des professionnels. And now Rick’s catalog of more than 1,600 deep-sky images is available online. He has been continuously updating his catalog throughout the years, and Mark Dahmke (another Prairie Astronomy Club member) has been instrumental in assembling the database and making it accessible online.

Deep-Sky Stories

The “stories” Jack refers to are the reams of information on each source that Rick has included in his catalog. Not only are all the images of the sources in the database, but every image is accompanied by copious notes. These notes include physical data on the source, the history of early observations, and, most pleasingly, Rick’s own experiences in observing them. Many images also have useful annotations, as Mark Dahmke notes, “There are whole fields of galaxies — all labeled for identification in what must have been a painstaking process.”

Among the images you will find in the database are 24th-magnitude gravitational arcs, the remains of the collision of two asteroids, and a previously unknown planetary nebula for which Rick has been credited with the discovery image. Rick also took the image that helped prove that the jet in Arp 192 didn’t actually exist!

Why don’t you see for yourself all the hard work that Rick has done, and do as I have . . . click on random image names and lose yourself in the wonderful world of galaxies and nebulae and comets and asteroids. I’m sure Rick’s work will undoubtedly prove invaluable to generations to come.


Our Work

As our tools for observation grow more sophisticated, scientists at Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian will continue to be at the forefront of dark matter and dark energy research.

NASA’s Chandra X-ray Observatory and optical telescopes help map the distribution of dark matter in colliding galaxy clusters, like the Bullet Cluster. X-ray observations show a heated shock front where the gas from the clusters collided and slowed down, but gravitational lensing measurements show that dark matter was unaffected by the collision and separate from the normal matter.

It is theorized that when some dark matter particles collide, they annihilate and disappear in a flash of high-energy radiation. The Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS) in Arizona, which can detect gamma-ray radiation, is looking for the signature of dark matter annihilation.

The South Pole Telescope in Antarctica and Chandra are placing limits on dark energy by looking for its effects on galaxy cluster evolution throughout the history of the Universe. By comparing observations of galaxy clusters with experimental models, researchers are studying how dark energy competed with gravity throughout the history of the Universe.

Scientists at CfA have led the Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), analyzing millions of galaxies and charting their distribution in the Universe. The distribution has been shown to trace sound waves from the early Universe, like ripples in a pond, where some regions have higher numbers of galaxies, and others have less. Looking at these distributions, we can more accurately measure the distance to galaxies and map the effects of dark energy.

On the horizon, the Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) will create a 3D map of the Universe, containing millions of galaxies out to 10 billion light years. This map will measure dark energy’s effect on the expansion of the Universe. And the Large Synoptic Survey Telescope (LSST) will observe billions of galaxies and discover unprecedented numbers of supernovae, constraining the properties of dark matter and dark energy.


Voir la vidéo: UNIVERS INVISIBLE, QUELLES SONT SES LIMITES? - DOCUMENTAIRE ASTRONOMIE (Juillet 2021).