Le radiotélescope européen LOFAR a révélé des images d’une précision sans précédent de dizaines de milliers de galaxies formant des étoiles dans l’ Univers dit « jeune ». Il s’agit de la deuxième livraison de données de ce réseau de quelque 70.000 antennes, réparties sur dix pays d’Europe.

Celles-ci observent des particules circulant à une vitesse proche de la lumière, accélérées par des événements tels que l’explosion d’étoiles, des collisions d’amas de galaxies ou encore l’activité des trous noirs. Jusqu’à des distances, et donc à des âges, où l’Univers était encore jeune, quand il n’avait qu’un milliard d’années.

Un temps de pose plus long

« Le cœur scientifique du projet est l’étude de la formation des galaxies et le fonctionnement des trous noirs en leur centre », explique Cyril Tasse, de l’Observatoire de Paris-PSL. L’astronome est l’un des auteurs des 14 études consacrées à ce jeu de données inédit de LOFAR, rassemblées dans un numéro spécial de la revue Astronomy and Astrophysics, publiée mercredi.

Le télescope s’est concentré sur un champ large du ciel septentrional, avec l’équivalent d’un temps de pose dix fois plus long que celui ayant permis la livraison de sa première carte cosmique, en 2019. « Ce qui donne des résultats beaucoup plus fins, comme une photo prise dans l’obscurité, où plus on pose longtemps, plus on peut distinguer des choses » difficiles à voir, précise Cyril Tasse.

« C’est vraiment le feu d’artifice »

Autour de 3 milliards d’années après le Big bang, « c’est vraiment le feu d’artifice », avec un « pic de formation stellaire et d’activité des trous noirs » dans les jeunes galaxies, ajoute le scientifique. LOFAR observe le phénomène indirectement, en détectant le rayonnement cosmique – l’énergie dégagée par la galaxie – qui est accéléré par les supernovas, ces étoiles qui explosent en mourant. « Quand une galaxie forme des étoiles, plein d’étoiles explosent en même temps, ce qui accélère les particules à très haute énergie, et les galaxies commencent à rayonner » dans cette gamme d’ondes radio qu’observe LOFAR, explique l’astronome.

Ces données, couplées à d’autres, doivent permettre de mieux appréhender l’évolution de l’Univers. En attendant le lancement de nouveaux moyens radio pour reculer cette observation à la prime jeunesse de l’Univers.