Un énorme amas de galaxies déforme l’espace-temps dans cette image Hubble

Chaque semaine, les scientifiques utilisant le télescope spatial Hubble partagent une image de cette technologie spatiale bien-aimée, et l'image de cette semaine montre un phénomène astronomique vital en action. Alors que les télescopes spatiaux peuvent observer des objets très éloignés s'ils sont suffisamment brillants, il y a encore une grande partie de l'univers qui est trop loin pour être observée – c'est pourquoi les chercheurs utilisent un phénomène naturel appelé lentille gravitationnelle .

La lentille gravitationnelle se produit lorsqu'un objet comme une galaxie ou un amas de galaxies a tellement de masse qu'il déforme sensiblement l'espace-temps. Tout ce qui a une masse plie quelque peu l'espace-temps, mais généralement cet effet est si petit qu'il est effectivement invisible. Mais lorsque l'objet est quelque chose avec autant de masse qu'une grande galaxie ou même une collection de galaxies, alors cette déformation peut être suffisamment importante pour que nous l'observions.

Cette déformation peut avoir des effets très utiles, car elle dévie la lumière provenant d'objets éloignés. Si un amas de galaxies massif se trouve entre nous et une galaxie faible et lointaine, alors l'effet de lentille gravitationnelle peut agir comme une loupe, rendant la lumière de l'objet d'arrière-plan plus brillante. Cela permet aux astronomes de voir certaines des galaxies les plus éloignées – et donc certaines des plus anciennes – de l'univers.

Un amas de galaxies massif dans la constellation Cetus domine le centre de cette image du télescope spatial Hubble de la NASA/ESA. Cette image est peuplée d'une collection sereine de galaxies elliptiques et spirales, mais les galaxies entourant l'amas central - nommé SPT-CL J0019-2026 - semblent étirées en arcs lumineux, comme si elles étaient déformées par une loupe gargantuesque. Cette contorsion cosmique est appelée lentille gravitationnelle, et elle se produit lorsqu'un objet massif comme un amas de galaxies a un champ gravitationnel suffisamment puissant pour déformer et amplifier la lumière des objets d'arrière-plan.
Un amas de galaxies massif dans la constellation Cetus domine le centre de cette image du télescope spatial Hubble de la NASA/Europe. ESA/Hubble & NASA, H. Ebeling

Dans cette image Hubble, l'amas de galaxies SPT-CL J0019-2026 se trouve au centre. Situé à 4,6 milliards d'années-lumière, c'est la masse de cet énorme amas qui crée l'effet de lentille, et vous pouvez voir que la lumière des galaxies autour de l'amas central est étirée en formes allongées à la suite de la lentille. Sans l'effet de lentille, ces galaxies d'arrière-plan seraient trop éloignées pour être vues, donc en profitant de l'effet de lentille, Hubble est capable de voir encore plus loin dans l'espace.

Cette image a été prise comme une image « bonus » dans le cadre d'un projet de remplissage des lacunes. Les télescopes comme Hubble reçoivent beaucoup plus de demandes de scientifiques qui souhaitent les utiliser qu'il n'est possible d'en accepter, donc le temps passé sur un télescope est très précieux. Mais il y a parfois de petits écarts entre les différentes observations à l'aide du télescope, et les chercheurs tirent le meilleur parti de ce temps libre en l'utilisant pour observer des cibles intéressantes comme cet amas de galaxies.