Suite à l’intervention du lecteur Hem, sur l’article du Guru : “L’hypothèse de la planète des singes” serait-elle le reflet de notre surestimation de l’intelligence humaine ?” et désireux de connaitre approximativement le nombre d’étoile dans notre univers, votre serviteur profite d’une recherche publiée en mars de cette année pour vous donner la dernière évaluation du nombre des divers objets célestes qui composent notre univers.

Les astronomes estiment qu’il y a entre 100 milliards et 200 milliards de galaxies dans l’univers connu. Une seule galaxie, comme la Voie Lactée, peut contenir plus de 200 milliards d’étoiles normales. Environ 75 % de toutes les étoiles de la Voie Lactée sont moitié moins massives que notre Soleil. Dans l’univers dans son ensemble, la majorité des galaxies sont classées dans la catégorie naines, chacune avec moins de quelques centaines de millions d’étoiles.

Le plus grand projet jamais entrepris pour cartographier l’Univers en trois dimensions à l’aide de télescopes de l’ESO est à mi-chemin. Une équipe internationale d’astronomes a utilisé le spectrographe VIMOS du Very Large Telescope de l’ESO pour mesurer les distances de 55 000 galaxies dans le cadre de l’enquête VIPERS (VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey). Cela a déjà permis de créer une remarquable vue tridimensionnelle de la façon dont les galaxies étaient distribuées dans l’espace du jeune Univers. Cela révèle la toile complexe de la structure à grande échelle de l’Univers (Univers observable)  dans les moindres détails. Cette analyse permet alors aux astronomes de travailler sur la vitesse à laquelle une galaxie semble s’éloigner de nous, son décalage vers le rouge (à lire : Comment mesure-t-on l’immensité de l’univers ?). En contrepartie cela révèle sa distance et, lorsqu’elle est combinée avec sa position dans le ciel, son emplacement dans l’Univers.

Image d’entête : La vue sans précédente de la distribution à grande échelle des galaxies il y a entre 5 et 8 milliards d’années, dévoilée par les nouveaux ~55 000 décalage vers le rouge (Redshift) du catalogue VIPERS PDR-1 (animée ici).

En étudiant la toile cosmique les astronomes peuvent tester les théories sur la façon dont l’Univers s’est formée, a évolué et les aider à traquer les propriétés de la mystérieuse énergie noire qui accélère l’expansion de l’Univers. En cartographiant comment la structure à grande échelle augmente avec le temps, ils peuvent également vérifier si la théorie d’Einstein, la relativité générale, tient précisément, ou si elle peut être révisée.

VIPERS est l’étude la plus détaillée à ce jour de galaxies que l’on observe au moment où les astronomes pensent que l’Univers fut dominé par l’énergie sombre, tel qu’il est aujourd’hui. Ce qui s’est passé lorsque l’Univers avait entre 5 et 9 milliards d’années, environ la moitié de son âge actuel de 13,7 milliards d’années 13,8 milliards d’années.

Bien qu’elle ne soit pas encore terminée, la mission VIPERS donne déjà des résultats scientifiques intéressants : à la fois une première estimation du taux de croissance actuel de la structure à grande échelle et le meilleur recensement jamais effectué du nombre moyen de galaxies massives au cours de cette période de l’histoire de l’Univers.

Ci-dessous : Cette carte d’une section de l’univers montre les positions de milliers de galaxies qui ont été mesurées en tant qu’élément de l’enquête VIPERS avec le très grand télescope VLT de l’ESO. L’observateur sur la terre est à gauche et les galaxies vers la droite sont observées à des temps de plus en plus reculés dans l’histoire de l’univers. Le décalage vers le rouge 0,65 (Redshift 0,65) correspond à regarder environ six milliards d’années auparavant et le décalage vers le rouge à droite, 1,0 à, il y a environ huit milliards d’années. Les objets rouges sont des galaxies elliptiques rouges et les bleus des galaxies spirales avec une intense formation stellaire. Les tailles des points indiquent l’éclat des galaxies.

Les astronomes de l’ESA précisent que pour dix galaxies lointaines observées, une centaine reste non détectées. Le télescope spatial Herschel, de l’Agence spatiale européenne, a découvert que des galaxies lointaines sont responsables d’un brouillard cosmique (milieu interstellaire) de rayonnement infrarouge. Les galaxies sont les plus faibles et les plus distantes parmi les quelques objets vus par Herschel, et ouvrent une nouvelle fenêtre sur la naissance des étoiles dans l’Univers primordial. Les astronomes estiment qu’il y a des milliards et des milliards de galaxies dans l’univers observable (ainsi que quelques 7000 000 000 000 de galaxies naines).

Voici comment les astronomes évaluent l’Univers visible dans les 14 milliards d’années-lumière :

Superamas dans l’univers visible = 10 millions
Amas de galaxies dans l’univers visible = 25 milliards
Grandes galaxies de l’univers visible = 350 000 000 000
Galaxies naines de l’univers visible = 7000 000 000 000
Étoiles dans l’univers visible = 30 milliards de trillions (3×10 ² ²)

Les astronomes se rendent compte qu’ils pourraient avoir sous-estimé (de l’ordre de 90 %) le nombre de galaxies dans certaines parties de l’univers, selon Matthew Hayes de l’Université de l’Observatoire de Genève, qui a mené l’enquête en utilisant l’instrument optique le plus avancé au monde , le Very Large Telescope (VLT) européen au Chili, qui dispose de quatre grands télescopes de 8,2 mètres. Ils en ont utilisé deux, qu’ils ont tourné vers une zone bien étudiée de l’espace profond appelée le GOODS-South field (en français : Relevé profond des origines par les Grands Observatoires champ Sud).

Dans le cas de très lointaines et anciennes galaxies, la lumière révélatrice ne peut pas atteindre la Terre car elle est bloquée par les nuages ​​interstellaires de gaz et de poussière et, par conséquent, ces galaxies sont manquées par les cartographes et leur nombre est considérable.

L’équipe a réalisé deux séries d’observations dans la même région, traquant la lumière émise par les galaxies qui sont nées il y a 10 milliards d’années.La première à d’abord cherché la soi-disant lumière de Lyman-alpha, l’indicateur témoin classique utilisé pour compiler des cartes cosmiques, du nom de celui qui la découvert, Theodore Lyman. Lyman-alpha est l’énergie libérée par des atomes d’hydrogène excités par un courant électrique. La deuxième observation a utilisé une caméra spéciale appelée HAWK-1 pour rechercher une signature émise à une longueur d’onde différente, aussi par l’hydrogène brillant, qui est connu comme la raie d’émission hydrogène-alpha (ou H-alpha).

Le deuxième balayage a récolté un grand ensemble de sources de lumière qui n’avait pas été repéré en utilisant la technique de Lyman-alpha. Elles comprennent certaines des plus faibles galaxies jamais trouvées, forgées à une époque où l’univers était encore très jeune.

Les astronomes concluent que l’enquête Lyman-alpha ne pouvait que repérer un nombre infime de la lumière totale émise par des galaxies lointaines. Étonnamment, 90 % de ces lointaines galaxies passent inaperçues lors des observations.

S’il y a 10 galaxies observées, il pourrait en fait y en avoir une centaine.

La découverte ajoute des dates auxquelles les étoiles, puis les galaxies se sont formées.

A partir de l’ESO : Huge Map of the Distant Universe Reaches Halfway Point et Map of the positions of thousands of galaxies in the VIPERS survey, ainsi que sur le site du CNRS : La plus grande carte de l’univers distant.

Le site du projet VIPERS : VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey.