Les astronomes ont trouvé à ce jour les signes d'eau les plus éloignés de l'Univers. Le rayonnement du maser à eau a été émis lorsque l'Univers n'avait que 2,5 milliards d'années, un cinquième de son âge actuel. «Le rayonnement que nous avons détecté a mis 11,1 milliards d'années à atteindre la Terre, a déclaré le Dr John McKean de l'Institut néerlandais de radioastronomie (ASTRON). "Cependant, parce que l'Univers s'est étendu comme un ballon gonflable à cette époque, étendant les distances entre les points, la galaxie dans laquelle l'eau a été détectée est à environ 19,8 milliards d'années-lumière."
L'émission d'eau est considérée comme un maser, où les molécules du gaz amplifient et émettent des faisceaux de rayonnement micro-ondes de la même manière qu'un laser émet des faisceaux de lumière. Le faible signal n'est détectable qu'en utilisant une technique appelée lentille gravitationnelle, où la gravité d'une galaxie massive au premier plan agit comme un télescope cosmique, courbant et grossissant la lumière de la galaxie éloignée pour créer un motif de feuilles de trèfle de quatre images de MG J0414 + 0534. Le maser à eau n'était détectable que dans les deux images les plus lumineuses.
"Nous observons le maser à eau tous les mois depuis la détection et avons vu un signal constant sans changement apparent de la vitesse de la vapeur d'eau dans les données que nous avons obtenues jusqu'à présent", a déclaré McKean. "Cela confirme notre prédiction que l'eau se trouve dans le jet du trou noir supermassif, plutôt que le disque rotatif de gaz qui l'entoure."
Bien que depuis la découverte initiale, l'équipe ait examiné cinq autres systèmes qui n'avaient pas de masques à eau, ils pensent qu'il est probable qu'il existe de nombreux autres systèmes similaires dans l'Univers primitif. Des enquêtes dans les galaxies voisines ont révélé que seulement 5% environ ont de puissants masques à eau associés à des noyaux galactiques actifs. De plus, des études montrent que les masques à eau très puissants sont extrêmement rares par rapport à leurs homologues moins lumineux. Le maser à eau dans MG J0414 + 0534 est environ 10000 fois la luminosité du Soleil, ce qui signifie que si les masques à eau étaient également rares dans l'Univers primitif, les chances de faire cette découverte seraient improbablement faibles.
«Nous avons trouvé un signal provenant d'un maser à eau vraiment puissant dans le premier système que nous avons examiné en utilisant la technique de lentille gravitationnelle. D'après ce que nous savons de l'abondance des masques à eau localement, nous avons pu calculer la probabilité de trouver un maser à eau aussi puissant que celui de MG J0414 + 0534 pour être un sur un million à partir d'une seule observation. Cela signifie que l'abondance de puissants masques à eau doit être beaucoup plus élevée dans l'Univers lointain que celle trouvée localement, car je suis sûr que nous n'avons tout simplement pas cette chance! " dit le Dr McKean.
La découverte du maser à eau a été réalisée par une équipe dirigée par le Dr Violette Impellizzeri à l'aide du radiotélescope Effelsberg de 100 mètres en Allemagne de juillet à septembre 2007. La découverte a été confirmée par des observations avec le Expanded Very Large Array aux États-Unis en septembre. et octobre 2007. L'équipe était composée d'Alan Roy, Christian Henkel et Andreas Brunthaler, de l'Institut Max Planck de radioastronomie, Paola Castangia de l'Observatoire de Cagliari et Olaf Wucknitz de l'Institut Argelander pour l'astronomie de l'Université de Bonn. Les résultats ont été publiés dans Nature en décembre 2008.
L'équipe analyse actuellement des données à haute résolution pour découvrir à quelle distance le maser à eau se trouve du trou noir supermassif, ce qui leur donnera de nouvelles perspectives sur la structure au centre des galaxies actives dans l'Univers primitif.
«Cette détection d'eau dans le premier Univers peut signifier qu'il y a une plus grande abondance de poussière et de gaz autour du trou noir super-massif à ces époques, ou peut-être parce que les trous noirs sont plus actifs, conduisant à l'émission de plus jets puissants qui peuvent stimuler l'émission de masques à eau. Nous savons certainement que la vapeur d'eau doit être très chaude et dense pour que nous puissions observer un maser, donc en ce moment, nous essayons d'établir quel mécanisme a rendu le gaz si dense », a déclaré le Dr McKean.
McKean a présenté les résultats de l'équipe à la semaine européenne de l'astronomie et des sciences spatiales au Royaume-Uni cette semaine.
Source: RAS
