Les galaxies naines, principales sources de lumière dans l'Univers jeune ✛
Juste après le Big Bang, dont l'idée a été développée par Georges Lemaître, l'Univers était rempli d'hydrogène opaque. Observer cette époque est difficile : à cause de la dilatation du temps, la lumière des objets lointains est étirée, et les événements nous semblent se dérouler au ralenti. Il a fallu l'époque de la réionisation pour que les premières étoiles et galaxies rendent le cosmos transparent.
Pour voir ces « galaxies-lucioles », les astronomes ont eu recours à la lentille gravitationnelle — la capacité des objets massifs, prédite par Fritz Zwicky, à courber et amplifier la lumière. L'amas de galaxies Abell S1063 a servi de télescope naturel. En combinant les images d'archive de Hubble et des mesures précises de distances (par spectroscopie avec James Webb), les scientifiques ont identifié des objets ultra-faibles, amplifiés par la lentille d'un facteur allant jusqu'à plusieurs dizaines.
Les calculs montrent que plus de la moitié de la lumière ionisante provient de galaxies plus faibles qu'un certain seuil. Même en supposant que la formation d'étoiles dans ces naines s'estompe, leur contribution reste énorme. C'est important pour tout le modèle standard de l'évolution de l'Univers, et cela nous rapproche aussi de la résolution du mystère de la matière noire, dont l'existence a été découverte par Vera Rubin. Sans la prise en compte des galaxies minuscules, l'époque de la réionisation n'aurait tout simplement pas pu s'achever, et nous vivrions encore dans l'obscurité.
Une des galaxies naines a été amplifiée 25 fois par la lentille gravitationnelle — sans cette loupe cosmique, elle serait restée à jamais invisible.