Cartographier l’Univers observable est essentiel afin de mieux comprendre comment le cosmos s’organise et comment les grandes structures ont pu se former. Grâce au développement des nouvelles technologies d’observation, les cartes cosmiques obtenues sont de plus en plus détaillées. Récemment, une série de données collectées dans la gamme des ondes radio a permis d’identifier plus de 300’000 nouvelles galaxies dans une petite zone du ciel.
Une publication de données collectées par le réseau de télescopes LOFAR (Low Frequency Array) en Europe a ajouté de nouveaux niveaux de détail spectaculaires à la carte des ondes radio à travers le cosmos, inspirant des dizaines d’études sur des sujets allant des champs magnétiques aux trous noirs.
Les 20’000 antennes de LOFAR réparties sur 48 stations aux Pays-Bas et à l’étranger permettent de couvrir l’ensemble du spectre radio. Parmi les nombreuses tâches du réseau figure une étude intensive du ciel nocturne du nord à des fréquences radio d’environ 120 à 168 mégahertz, qui devrait fournir de nouvelles informations sur une variété de phénomènes astronomiques faiblement brillants.
Jusqu’ici, environ 20% seulement de la mission est terminée et, de ce fait, les scientifiques du monde entier n’ont accès qu’à environ 10% des données disponibles. La revue Astronomy and Astrophysics vient de publier 26 études basées sur cette première publication de données, couvrant les quasars, les blazars, les trous noirs et les champs électromagnétiques intergalactiques.
Parmi les nombreuses sources observées, il y a 325’694 points où l’intensité des ondes radio dépasse au moins cinq fois le bruit de fond.
Environ 70% de ceux-ci peuvent être liés à un signal optique, il est donc possible de relier ces points lumineux à des galaxies, venant ainsi enrichir le catalogue cosmique des objets recensés. Les données devraient également permettre de mieux renseigner les chercheurs sur les jets astrophysiques issus des trous noirs supermassifs situés au centre des galaxies.
« LOFAR a une sensibilité remarquable et cela nous permet de voir que ces jets sont présents dans toutes les galaxies les plus massives, ce qui signifie que leurs trous noirs ne cessent jamais d’absorber de la matière » explique l’astrophysicien Philip Best de l’Université d’Edimbourg.
Repérer les emplacements des nouvelles galaxies ne nous aide pas seulement à comprendre leurs structures internes, cela fournit également un outil précieux pour comprendre les vastes étendues de vide qui les séparent. Habituellement, les ondes radio sont produites par la turbulence provoquée par la collision des galaxies.
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« Ce que nous commençons à voir avec LOFAR, c’est que dans certains cas, des amas de galaxies qui ne se fusionnent pas peuvent également montrer cette émission, bien qu’à un niveau très bas qui était auparavant indétectable » indique l’astrophysicienne Annalisa Bonafede de l’Université de Bologne. « Cette découverte nous apprend qu’outre les événements de fusion, il existe d’autres phénomènes pouvant déclencher l’accélération de particules à très grande échelle ».
La sensibilité de LOFAR a également aidé les chercheurs à identifier les faibles champs magnétiques prédits dans l’espace intergalactique, mais jusqu’à présent trop difficiles à détecter. « Les champs magnétiques envahissent le cosmos et nous voulons comprendre comment cela s’est passé » déclare l’astronome Shane O’Sullivan de l’Université de Hambourg.
SURF, la société collaborative de gestion de données, stocke actuellement plus de 20 pétaoctets d’informations de LOFAR, ce qui ne représente toujours qu’un peu plus de la moitié du total. « Nous avons travaillé avec SURF aux Pays-Bas pour transformer efficacement les énormes quantités de données en images de haute qualité » explique le cosmologiste Timothy Shimwell, de l’Institut néerlandais de radioastronomie et de l’Université de Leiden.
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