Le cas de Pox 186 éclaire le rôle des petites galaxies dans la réionisation

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La réionisation marque le passage de l’âge sombre, période pendant laquelle toute la matière était électriquement neutre, à l’Univers éclairé tel qu’on le connaît actuellement. Des scientifiques de l'Université du Minnesota ont observé la galaxie Pox 186, qui donne de précieux indices sur cette période.

Il y a 13,8 milliards d’années, le Big Bang marquait la naissance de notre Univers. Toute la matière était alors sous forme de particules chargées, un mélange de protons, d’électrons et de photons. Ce n’est qu’après 380.000 ans que les premiers atomes furent formés par recombinaisons, l’Univers s’étant étendu suffisamment pour permettre un refroidissement général, à moins de 3000 Kelvins. S’en suit alors la période dite de "l’âge sombre", allant jusqu’à entre 500 millions d’années et un milliard d’années après le Big Bang, pendant laquelle toute la matière est électriquement neutre. Elle se condense ensuite pour former d’abord de l’hydrogène, puis de l’hélium, et des atomes de plus en plus lourds, jusqu’à ce que des étoiles naissantes se forment. Mais leurs rayonnements, émis dans l’ultraviolet, sont directement absorbés par l’hydrogène gazeux environnant.

De l'âge sombre à la réionisation

La fin de l’âge sombre est marquée par de nouvelles ionisations, du fait des étoiles et des galaxies formées. Celles-ci émettent alors des rayonnements suffisamment puissants pour traverser et ioniser le nuage d’hydrogène qui les entoure. Mais la période précise et les mécanismes détaillés de ce changement restent flous, car d’une part l’absorption des rayonnements par l’hydrogène rend toute observation de cette époque difficile, d’autre part car les étoiles du début de la réionisation sont déjà éteintes, ce qui complique d’autant plus leur observation. Pour pallier ces obstacles, les scientifiques se tournent vers des solutions alternatives : parmi elles, l’utilisation de, un spectromètre installé sur le télescope Apex au Chili, qui sonde les longueurs millimétriques correspondant au gaz froid émis par les galaxies lors de la réionisation.

Une autre solution consiste à observer des galaxies qui seraient similaires aux galaxies primordiales : l'analyse des rayonnements qu’elles émettent peut permettre de comprendre la transition vers la . Depuis 2016, quelques dizaines de ces gal[...]

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