Des astronomes ont récemment réalisé une découverte extraordinaire dans le domaine de l’astrophysique : une lentille gravitationnelle surnommée carrousel qui amplifie la lumière de sept galaxies distantes grâce à un alignement fortuit. Ce phénomène, décrit comme parfaitement aligné, représente un objet unique sur un milliard.
Le mécanisme d’une lentille gravitationnelle
Les lentilles gravitationnelles se produisent lorsque la gravité d’objets massifs, comme des galaxies ou des amas de galaxies, provoque une déformation de l’espace-temps. Lorsque la lumière émise par une galaxie éloignée traverse ce champ gravitationnel en premier plan, sa trajectoire est alors courbée et amplifiée. Les lentilles gravitationnelles offrent ainsi une opportunité unique d’étudier des galaxies que nous ne pourrions autrement voir. Elles agissent comme des télescopes naturels qui augmentent la luminosité des galaxies distantes et révèlent des détails qui seraient autrement invisibles.
Dans le cas de la lentille carrousel, quatre galaxies massives situées à environ cinq milliards d’années-lumière de la Terre agissent comme des lentilles qui amplifient la lumière de sept galaxies d’arrière-plan. Ce phénomène est d’autant plus rare et précieux qu’il offre un aperçu unique des conditions dans l’Univers lointain.
Parmi les galaxies amplifiées, la quatrième est particulièrement fascinante. Sa position crée en effet ce que les astronomes appellent une croix d’Einstein, une configuration rare où quatre images de la même galaxie sont visibles à 90 degrés les unes des autres. Ce type de formation offre des indications précieuses sur la distribution de la masse dans la lentille tout en révélant une symétrie remarquable qui intrigue les chercheurs.
Sur le milliard d’objets examinés par le Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) dans le cadre de cette étude, environ 2 000 lentilles similaires ont été identifiées. Cependant, la lentille carrousel se distingue par son aspect visuel.
Une occasion en or pour la recherche cosmologique
Les lentilles gravitationnelles ne se contentent pas d’émerveiller par leurs formations visuelles ; elles jouent un rôle essentiel dans notre compréhension de l’Univers, en particulier en ce qui concerne la matière noire. Cette matière, qui représente une part significative de la masse totale du cosmos, est invisible et ne peut être détectée directement. Cependant, son influence gravitationnelle se manifeste dans la façon dont elle interagit avec la lumière des objets distants.
En observant les lentilles gravitationnelles, les astronomes peuvent analyser comment la lumière provenant de galaxies éloignées est déformée lorsqu’elle passe à travers le champ gravitationnel d’objets massifs, comme des amas de galaxies. Cette déformation (ou courbure de la lumière) permet aux scientifiques de déduire la distribution de la matière noire dans ces amas. Plus la lentille est complexe, comme dans le cas de la lentille carrousel, plus les données collectées peuvent fournir des informations précieuses sur la densité et la configuration de la matière noire.
Avec son alignement unique et le nombre impressionnant de galaxies amplifiées, l lentille carrousel constitue plus particulièrement une occasion exceptionnelle de réaliser des études approfondies. En cartographiant la matière noire autour de ces lentilles, les astronomes peuvent en effet non seulement tester des théories sur sa nature, mais aussi explorer des questions plus larges sur la formation et l’évolution des structures de l’Univers.
Les détails de l’étude sont publiés dans The Astrophysical Journal.
