Les astronomes savent depuis longtemps que de nombreuses enquêtes de galaxies lointaines manquez 90% de leurs objectifs, mais ils ne savaient pas pourquoi. Maintenant, les astronomes ont déterminé qu’une fraction importante des galaxies dont la lumière a pris 10 milliards d’années pour nous rejoindre sont allés découvrir. Cela a été trouvé avec une enquête très profonde à l’aide de deux des quatre télescopes géants de 8,2 mètres qui forment l’ESO Very Large Telescope (VLT) et un unique filtre sur mesure. L’enquête a également permis de découvrir quelques-unes des galaxies moindre jamais trouvé à ce stade précoce de l’Univers.

Les astronomes utilisent fréquemment le plus fort, caractéristique de «l’empreinte» de la lumière émise par l’hydrogène connu comme la raie Lyman-alpha, pour sonder la quantité d’étoiles formées dans l’Univers lointain très soupçons Pourtant, il ya longtemps que beaucoup de galaxies lointaines passer inaperçue dans ces enquêtes . Une enquête VLT nouvelle montre pour la première fois que c’est exactement ce qui se passe. La plupart de la lumière Lyman-alpha est emprisonnée dans la galaxie qui émet, et 90% des galaxies ne se présentent pas dans les enquêtes Lyman-alpha.

«Les astronomes ont toujours su qu’ils étaient absents une fraction des galaxies dans les enquêtes Lyman-alpha », explique Matthew Hayes, l’auteur principal de l’étude, publiée cette semaine dans Nature, « mais pour la première fois que nous avons maintenant une mesure. Le nombre de galaxies manquer est importante.  »

Pour comprendre comment une grande partie de la luminosité totale a été manquée, Hayes et son équipe ont utilisé la caméra FORS sur le VLT et une bande étroite sur mesure filtre pour mesurer cette lumière Lyman-alpha, suivant la méthodologie des enquêtes Lyman-alpha standard. Puis, en utilisant la nouvelle caméra HAWK-I, rattaché à un autre télescope du VLT, ils ont étudié le site même de l’espace pour la lumière émise à une longueur d’onde différente, également par l’hydrogène incandescent, et connu sous le nom de la ligne H-alpha. Ils ont recherché spécifiquement des galaxies dont la lumière a voyagé pendant 10 milliards d’années (redshift 2,2), dans une zone bien étudiés du ciel, connu comme le domaine des « Good -South ».

«C’est la première fois que nous avons observé un patch du ciel si profondément à la lumière provenant de l’hydrogène à ces deux longueurs d’onde très spécifiques, et cela s’est avéré crucial», a déclaré membre de l’équipe Goran Ostlin. Le sondage a été extrêmement profonde, et découvert quelques-unes des moindre galaxies connues à cette époque, au début de la vie de l’Univers. Les astronomes ont pu ainsi conclure que les enquêtes traditionnelles fait en utilisant Lyman-alpha ne voit qu’une infime partie de la lumière totale qui est produite, car la plupart des photons Lyman-alpha sont détruits par l’interaction avec les nuages interstellaires de gaz et de poussière. Cet effet est nettement plus important pour Lyman-alpha que pour la lumière H-alpha. En conséquence, de nombreuses galaxies, une proportion aussi élevée que 90%, passent inaperçus par ces enquêtes. « S’il ya dix galaxies vu, il pourrait y avoir une centaineau même endroit », a déclaré Mme Hayes. »,

Différentes méthodes d’observation, en ciblant la lumière émise à différentes longueurs d’onde, conduisent  toujours à une vision de l’univers qui n’est que partiellement complète. Les résultats de cette enquête  donnent  un avertissement sévère pour les cosmologistes, que la signature forte Lyman-alpha devient de plus en plus invoqué dans l’examen des premières galaxies de se former dans l’histoire de l’Univers. « Maintenant que nous savons combien la lumière nous a manqué, nous pouvons commencer à créer des représentations beaucoup plus précise de l’univers, mieux comprendre comment les étoiles se sont formés rapidement à différents moments dans la vie de l’Univers », a déclaré le co-auteur Miguel Mas-Hesse.

La percée a été rendue possible grâce à la caméra unique utilisée. HAWK-I, qui a vu sa première lumière en 2007, est un instrument à la fine pointe de l’art. « Il ya seulement quelques caméras d’autres télescopes  avec un champ visuel plus large que HAWK-I, et ils sont sur des télescopes moins de la moitié de la taille du VLT. Alors que VLT / HAWK-I, vraiment, est capable de trouver efficacement ce galaxies faibles à ces distances », a déclaré l’équipe, Daniel Schaerer.