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Un superbe anneau d’Einstein identifié par Hubble

anneau d'Einstein
L'anneau d'Einstein, nommé HerS J020941.1+001557, est constitué de lumière provenant d'une galaxie située à 19,5 milliards d'années-lumière de la Terre. Crédits : ESA/Hubble & NASA, H. Nayyeri, L. Marchetti, J. Lowenthal

Le télescope spatial Hubble a récemment observé l’un des anneaux d’Einstein les plus éloignés jamais découverts. Le halo lumineux s’aligne parfaitement avec une autre galaxie, ce qui le fait ressembler à une bague de fiançailles cosmique.

Des cercles de lumière

Imaginons l’espace-temps comme une grande toile cosmique tendue. Cette toile représente l’espace dans lequel tout dans l’univers existe, y compris les étoiles, les planètes, les galaxies et même la lumière elle-même. Notez maintenant que les objets massifs, comme des galaxies ou des trous noirs, ont une influence sur la toile elle-même, ce qui la déforme autour d’eux. Plus l’objet est massif, plus la déformation est importante.

Imaginez maintenant un rayon de lumière qui passe à travers cette toile déformée. Au lieu de suivre un chemin droit, la lumière va alors suivre la courbure de la toile cosmique. C’est un peu comme si vous rouliez une bille sur une surface élastique déformée au lieu d’une ligne droite : la bille va alors suivre la déformation de la surface.

Considérons maintenant la lumière d’une galaxie lointaine qui voyage à travers l’espace-temps courbé, avec un objet massif, comme une galaxie plus proche ou un trou noir, situé entre la galaxie lointaine et nous, les observateurs. Cet objet massif agira alors comme une sorte de lentille gravitationnelle qui déformera la trajectoire de la lumière. Dans le cas d’un anneau d’Einstein, cette lumière formera alors un anneau.

anneau d'Einstein
Crédits : ESA/Hubble & NASA, H. Nayyeri, L. Marchetti, J. Lowenthal

Un anneau avec une source incroyablement lointaine

Le télescope spatial Hubble a récemment capturé une image impressionnante d’un de ces anneaux d’Einstein très éloignés, appelé HerS J020941.1+001557. La lumière ici visible nous provient d’une galaxie située à une distance incroyable de 19,5 milliards d’années-lumière. Cette lumière a été déviée par une galaxie plus proche, ce qui a ainsi créé l’anneau. Une troisième galaxie non impliquée dans la déviation de la lumière s’aligne également parfaitement avec le halo lumineux, ce qui ajoute à l’esthétique de la scène.

Notez que cette lumière semble plus ancienne que l’Univers lui-même, qui aurait environ 13,8 milliards d’années. Cependant, en raison de l’expansion de l’Univers, la galaxie s’est éloignée de nous tandis que sa lumière s’est dirigée vers nous. La lumière que nous voyons a en réalité été émise pour la première fois par la galaxie il y a environ 11,2 milliards d’années.

La découverte de ces anneaux d’Einstein est passionnante pour les astrophysiciens. En mesurant la taille des halos lumineux, les chercheurs peuvent en effet étudier la masse réelle des galaxies du premier plan et mieux comprendre la présence de la matière noire qui ne peut pas être vue directement, mais qui influence la gravité dans l’Univers. Le télescope spatial James Webb devrait également continuer à découvrir de nouveaux anneaux d’Einstein à l’avenir, ce qui contribuera ainsi à résoudre le mystère de la matière noire dans les années à venir.