Crédit d'image: NASA / JPL / UA
Les nouveaux astronomes qui pensent savoir comment le tout premier univers a eu autant de poussière interstellaire doivent réfléchir à nouveau, selon les nouveaux résultats du télescope spatial Spitzer.
Au cours des dernières années, les observateurs ont découvert d'énormes quantités de poussière interstellaire près des quasars les plus éloignés de l'univers très jeune, seulement 700 millions d'années après la naissance du cosmos dans le Big Bang.
"Et cela devient une grande question", a déclaré Oliver Krause de l'Observatoire Steward de l'Université de l'Arizona à Tucson et du Max Planck Institute for Astronomy à Heidelberg. "Comment toute cette poussière a pu se former si rapidement?"
Les astronomes connaissent deux processus qui forment la poussière, a déclaré Krause. Une vieille étoile semblable au soleil près de la mort génère de la poussière. Deux missions spatiales infrarouges ont révélé que la poussière était produite lors d'explosions de supernovae.
"Le premier processus prend plusieurs milliards d'années", a noté Krause. "Les explosions de supernovae, en revanche, produisent de la poussière en beaucoup moins de temps, seulement environ 10 millions d'années."
Ainsi, lorsque les astronomes ont signalé avoir détecté des émissions submillimétriques à partir de quantités massives de poussière interstellaire froide dans le reste de la supernova Cassiopée A l'année dernière, certains ont considéré le mystère résolu. Les supernovae de type II comme «Cas A» ont probablement produit la poussière interstellaire dans le tout premier univers, ont-ils conclu. (Les supernovae de type II proviennent d'étoiles massives qui éclatent en explosions énormes après l'effondrement de leurs noyaux.)
Krause et ses collègues de l'observatoire Steward de l'UA et de l'institut Max Planck à Heidelberg ont maintenant découvert que l'émission submillimétrique détectée ne provient pas du résidu Cas A lui-même mais du complexe de nuages moléculaires connu pour exister le long de la ligne de visée entre la Terre et Cas A. Ils rendent compte des travaux dans le numéro du 2 décembre de Nature.
Cas A est le plus jeune vestige de supernova connu dans notre Voie lactée. Il se trouve à environ 11 000 années-lumière, derrière les nuages du bras spiral Persée qui sont à environ 9 800 années-lumière. Krause soupçonne que les nuages de Persée expliquent pourquoi les astronomes de la fin du XVIIe siècle n'ont pas signalé avoir observé l'éclatant éclat de Cas A vers 1680. Cas A est si proche de la Terre que la supernova aurait dû être l'objet stellaire le plus brillant du ciel, mais de la poussière dans les nuages de Persée ont éclipsé la vue.
L'équipe de l'Arizona et de l'Allemagne a cartographié le Cas A à des longueurs d'onde de 160 microns à l'aide du photomètre d'imagerie multibande ultra-sensible (MIPS) à bord du télescope spatial Spitzer. Ces longues longueurs d'onde sont les plus sensibles à l'émission de poussières interstellaires froides. Ils ont ensuite comparé les résultats avec des cartes de gaz interstellaires précédemment réalisées avec des radiotélescopes. Ils ont constaté que la poussière dans ces nuages interstellaires explique pratiquement toute l'émission à 160 microns de la direction de Cas A.
Moins les émissions de cette poussière, il n'y a aucune preuve de grandes quantités de poussière froide dans le Cas A, conclut l'équipe.
"Les astronomes devront continuer à chercher la source de la poussière dans le premier univers", a déclaré l'astronome de l'UA Steward Observatory et le professeur de Regents, George Rieke. Rieke est l'investigateur principal de l'instrument MIPS du télescope spatial Spitzer et co-auteur de l'article Nature.
"La résolution de cette énigme montrera aux astronomes où et comment les premières étoiles se sont formées, ou peut-être indiquer qu'il existe un processus non stellaire qui peut produire de grandes quantités de poussière", a déclaré Rieke. "Quoi qu'il en soit, (trouver la source de la poussière) révélera ce qui s'est passé au stade de la formation des étoiles et des galaxies, une époque qui n'est presque pas observée autrement."
Les auteurs de l'article de Nature, «Pas de poussière froide dans le reste de la supernova Cassiopée A», sont Oliver Krause, Stephan M. Birkmann, George H. Rieke, Dietrich Lemke, Ulrich Klaas, Dean C. Hines et Karl D. Gordon.
Birkmann, Lemke et Klaas font partie de l'Institut Max Planck d'astronomie à Heidelberg. Krause, Rieke et Gordon font partie de l'Observatoire des délégués syndicaux de l'Université de l'Arizona. Hines travaille pour le Space Science Institute de Boulder, au Colorado.
Source d'origine: communiqué de presse UA
