Depuis la mise en service du télescope spatial Hubble et des autres instruments d’observation qui ont suivi, des dizaines de milliers d’images du cosmos nous sont parvenues. Si une grande partie des objets découverts peut être considérée comme proche, plusieurs autres objets ont été observés à des distances extrêmes, jusqu’à seulement quelques centaines de millions d’années après le Big Bang. 

Observer loin c’est observer dans le passé. C’est pourquoi il est essentiel de pouvoir détecter des objets ou de structures cosmiques les plus distants possibles, afin de pouvoir reconstituer l’histoire de l’Univers. L’étude de ces objets lointains est importante car elle permet aux scientifiques de continuellement améliorer les modèles théoriques.

La découverte de tels objets soulève également de nombreuses questions, remettant parfois en cause les théories actuelles. En effet, les distances extrêmes de certains d’eux impliquent une formation très peu de temps après le Big Bang. Une telle situation, notamment pour les galaxies et les trous noirs, soulève encore des problèmes irrésolus.

La planète naine Éris

eris dysnomie hubble

Située à 97 UA du Soleil, la planète naine Éris, ici observée avec son satellite naturel Dysnomie par Hubble, est la planète naine connue la plus éloignée. Crédits : NASA/Hubble

Éris, ou officiellement (136199) Eris, est une planète naine plus massive que Pluton et possédant un diamètre de 2326 km. Il s’agit donc du neuvième corps le plus massif orbitant autour du Soleil. Découverte en janvier 2005, elle possède un satellite naturel nommé Dysnomie. Située à environ 97 UA, soit 1.451×1010 km, de notre étoile, elle est la planète naine connue la plus éloignée du Soleil.

Voyager 1, l’objet humain le plus éloigné

voyager1 systeme solaire terre

Cette image fait partie d’un plus grand portrait du Système solaire, capturé par la sonde spatiale Voyager 1. Le point bleu pâle (cercle jaune) correspond à la Terre. Crédits : NASA/JPL

Lancée le 5 septembre 1977, Voyager 1 est l’une des deux sondes spatiales jumelles du programme Voyager. En 2012, elle quitte l’héliopause et se retrouve dans le milieu interstellaire. Située actuellement à environ 143 UA de la Terre, soit 0.23% d’une année-lumière, elle est l’objet humain le plus éloigné.

Les exoplanètes SWEEPS-04 et SWEEPS-11

sweeps04 exoplanete hubble

Le programme Sagittarius Window Eclipsing Extrasolar Planet Search , ou SWEEPS, conduit par Hubble, a permis de détecter des baisses de luminosité autour de certaines étoiles, mettant en évidence la présence des exoplanètes connues les plus éloignées du Système solaire : SWEEPS-04 et SWEEPS-11. Crédits : NASA/Hubble

SWEEPS-04 est une exoplanète orbitant l’étoile WEEPS J175853.92-291120.6 située dans la constellation du Sagittaire. Également localisée dans la constellation du Sagittaire, SWEEPS-11 est une exoplanète orbitant l’étoile SWEEPS J175902.67−291153.5. Toutes deux situées à environ 27’710 années-lumière du Système solaire, elles sont les deux exoplanètes connues les plus éloignées.

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Le quasar ULAS J1342+0928

quasar ULAS J1342+0928 vue artiste

Cette vue d’artiste représente le quasar le plus éloigné jamais découvert : ULAS J1342+0928, situé à 13.1 années-lumière de la Terre. Il contient également le trou noir supermassif connu le plus distant. Crédits : Robien Dienel

Le quasar ULAS J1342+0928 est situé dans la constellation du Bouvier et contient un trou noir supermassif d’environ 800 millions de masses solaires. Découvert en décembre 2017, son redshift mesuré est de z  = 7.54, soit une distance depuis la Terre de 13.1 milliards d’années-lumière. Il se serait donc formé moins de 690 millions d’années après le Big Bang. Il s’agit ainsi du quasar le plus éloigné jamais observé.

La supergéante bleue Icarus

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L’étoile 1 lentillée MACS J1149+2223, ou plus simplement Icarus, est une supergéante bleue observée grâce à un phénomène de lentille gravitationnelle. Il s’agit de l’étoile individuelle la plus éloignée jamais découverte. Crédits : NASA/Hubble

MACS J1149 Lensed Star 1, plus connue sous le nom d’Icarus, est une étoile bleue supergéante observée grâce à l’effet de lentille gravitationnelle de l’amas galactique MACS J1149+2223, situé à 5 milliards d’années-lumière de la Terre. Localisée à 9.34 milliards d’années-lumière de notre planète, Icarus est l’étoile individuelle connue la plus distante jamais découverte.

La supernova à effondrement de cœur SN 1000+0216

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Sur ce cliché de Hubble, la supernova SN UDS10Wil de type Ia apparaît à 10.5 milliards d’années-lumière de la Terre. Toutefois, ce record de distance est battu par la supernova SN 1000+0216 à effondrement de coeur. Crédits : NASA/Hubble

Les supernovas de Type II, Ib ou Ic, encore appelées supernovas à effondrement de cœur, interviennent lors de la fin de vie des étoiles massives. Une fois les réactions de fusion thermonucléaire arrêtées, la pression hydrostatique du cœur stellaire n’est plus suffisante pour s’opposer à la gravité et l’étoile s’effondre en naine blanche, étoile à neutrons ou trou noir. SN 1000+0216 est une supernova superlumineuse (SLSN) observée à 12 milliards d’années-lumière de la Terre, ce qui en fait la supernova la plus éloignée jamais détectée.

Le sursaut gamma GRB 090423

sursaut gamma illustration

Vue d’artiste du sursaut gamma GRB 090423. Bien qu’il n’ait duré que 10 secondes, le télescope UKIRT a pu en détecter la trace 20 minutes après. Crédits : ESO/A. ROQUETTE

Les sursauts gamma (GRB) sont des flux brefs de photons gamma éjectés dans l’espace lors de certains événements comme des supernovas, ou encore des systèmes binaires d’étoiles à neutrons ou de trous noirs. Le sursaut gamma GRB 090423, découvert en avril 2009 et détecté à une distance de 13 milliards d’années-lumière de la Terre (z  = 8.2), est le GRB le plus éloigné jamais détecté.

La galaxie GN-z11

galaxie gnz11 hubble

La galaxie GN-z11 est une galaxie irrégulière à haut redshift. Sur cette image, GN-z11 est superposée à une image du relevée GOODS (Great Observatories Origins Deep Survey ). Avec un redshift z = 11.09, il s’agit de la galaxie la plus éloignée jamais observée. Crédits : NASA/Hubble/GOODS

La galaxie GN-z11 esy une galaxie irrégulière à haut redshift d’environ 1 milliard de masses solaires et située dans la constellation de la Grande Ourse. Avec un redshift spectroscopique de z = 11.09, soit une distance de 13.4 milliards d’années-lumière depuis la Terre, GN-z11 est observée telle qu’elle était seulement 400 millions d’années après le Big Bang. Elle est donc la galaxie la plus éloignée jamais découverte.

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