Jusqu’à 90% des galaxies de l’Univers lointain auraient échappé à nos télescopes, selon une étude publiée dans Nature qui laisse entrevoir la possibilité de lever le voile sur le passé du cosmos. Grâce au Very Large Telescope (VLT) installé au Chili, Matthew Hayes, de l’Observatoire astronomique de Genève, et ses collègues ont pu observer certaines des galaxies les moins lumineuses datant de l’enfance de l’Univers, lorsqu’il n’avait que le quart de son âge actuel estimé à 13,7 milliards d’années.

Pour découvrir la quantité d’étoiles formées dans des galaxies lointaines et dresser des cartes du ciel profond, les astronomes se servent d’un rayonnement caractéristique de l’hydrogène, élément le plus abondant de l’Univers. Chauffé par des étoiles naissantes, l’hydrogène émet dans l’ultraviolet à une longueur d’onde de 121,6 nanomètres, appelée «raie Lyman-alpha» du nom du physicien Théodore Lyman qui l’a découverte. Mais de nombreux photons (particules de lumière) émis dans cette longueur d’onde sont interceptés par des nuages de gaz interstellaires et des poussières. La plus grande partie du rayonnement reste prisonnière de la galaxie d’origine.

Lacunes considérables

Les astronomes savaient déjà qu’une partie des galaxies leur échappait dans les relevés du ciel profond basés sur Lyman-alpha. L’étude a permis de le mesurer et de constater que «le nombre de galaxies manquantes est considérable», souligne Matthew Hayes. En utilisant deux des télescopes de 8,2 m de l’ESO au Chili, son équipe a pu observer des galaxies lointaines en Lyman-alpha et dans une autre longueur d’onde caractéristique de l’hydrogène chaud, «la raie H-alpha». Moins susceptible d’être absorbé par des gaz interstellaires froids, ce rayonnement a dévoilé des galaxies jusque-là inconnues dans une région du ciel pourtant bien étudiée.