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Une équipe franco-italienne vient de mettre en évidence la forte
influence de l’environnement sur l’évolution de la distribution
spatiale des différentes populations galactiques dans l’Univers.
Grâce aux performances de l’instrument VIMOS, installé au foyer
d’un des très grands télescopes de l’Observatoire Européen Austral
(ESO), l'équipe du VVDS a établi pour la première fois la cartographie
de régions très lointaines de l'Univers et a trouvé que la répartition
géographique des deux grandes familles de galaxies – les spirales
et les elliptiques - a considérablement évoluée au cours du temps
en lien direct avec le nombre de galaxies dans leur voisinage. Cette
découverte très inattendue va conduire les théoriciens à ajuster
leurs modèles.
En découvrant que les deux plus grandes catégories de galaxies n’étaient
pas distribuées au hasard dans l’Univers, Hubble a ouvert la voie
de l’une des grandes disciplines de la cosmologie moderne : l’étude
de la structure à grande échelle du cosmos. Cette découverte a en
effet conduit les astronomes à s’interroger sur les causes physiques
de cette répartition et à tenter d’apporter des éléments de réponse
à l’aide de la théorie et de l’observation d’échantillons toujours
plus larges et complets de galaxies.
Depuis le début de la cosmologie moderne on sait donc que, dans
l’univers local, c'est-à-dire aujourd’hui, les elliptiques, objets
vieux et très lumineux, sont principalement concentrées dans des
régions très denses en galaxies alors que les spirales, beaucoup
plus jeunes et de faible luminosité se concentrent dans les régions
les moins denses. Cette ségrégation est-elle restée identique depuis
l’origine ? Etait-elle programmée depuis la naissance de l’Univers
tel un code génétique, ou est-ce le résultat des Le débat concerne
la lutte entre « l'inné » et « l'acquis ».
x Ces questions fondamentales ne peuvent trouver de réponses qu'en
analysant la lumière qui nous parvient après un voyage de plusieurs
milliards d'années à une vitesse de 300 000 kilomètres par seconde.
Observer des objets lointains revient à observer dans le passé et
en mesurant la distance qui nous sépare de ces objets on peut savoir
à quel âge de l’Univers correspond l’image qui nous parvient. Il
est alors nécessaire d'observer plusieurs dizaines de milliers de
galaxies difficilement observables pour dessiner une véritable carte
des régions distantes de notre Univers et comprendre les moeurs
et coutumes des galaxies qui habitaient l'Univers alors qu'il n'avait
qu'une fraction de son âge actuel.
Tels des géographes mesurant la distance d’inaccessibles contrées,
et grâce à la précision de l'instrument VIMOS, l’équipe scientifique
du grand sondage VVDS (VIMOS VLT Deep Survey) a réussi à relever
le défi. Pour la première fois, après 3 ans d’observations intensives,
ils ont réussi à construire un atlas en 3 dimensions des régions
lointaines de l’Univers remontant jusqu’à 9 milliards d’années (soit
plus de la moitié de l’age de l’Univers). Ils offrent à la communauté
scientifique une véritable cartographie de l’Univers lointain, alors
que jusqu'à présent seulement des simulations prédisaient la structure
de l'Univers à ces époques. Cela permet de conduire un véritable
recensement de population, en comptabilisant les galaxies en fonction
de leur origine sociale: elliptiques ou spirales, et en mesurant
les flux de migration entre les régions très peuplées et les régions
« rurales ».
Le résultat est plutôt inattendu et n'était pas prévu par les différents
modèles théoriques de formation de galaxies. Il apparaît qu’à cette
période, les galaxies elliptiques et les galaxies spirales peuplaient
en égale proportion toutes les régions de l’Univers, qu’elles soient
denses ou non. L’Univers local, tel que nous le voyons aujourd’hui
avec les galaxies elliptiques préférentiellement dans les régions
denses et les galaxies spirales dans les régions sous-denses, n’est
donc visiblement pas le fruit d’une évolution « programmée », on
aurait alors trouvé la même ségrégation, mais plutôt le produit
de phénomènes physiques s'appliquant sur toute ou partie de la durée
de l'évolution. Aucun « exode rural » massif de galaxies n'étant
observé entre les différentes régions, il est donc plus probable
que les galaxies spirales se trouvant à l'origine dans les régions
à forte concentration se soient transformées en galaxies elliptiques
très massives suite à des collisions avec d’autres galaxies. Parallèlement,
la nature a mis en place un mécanisme efficace de contrôle de natalité
: au cours du temps, le taux de natalité des nouvelles petites galaxies
spirales a fortement diminué dans les régions déjà surpeuplées,
tout en restant pratiquement inchangé dans les régions rurales.
Ainsi, grâce aux travaux de recherche de cette équipe européenne
nous avons aujourd’hui une première information fiable sur les conditions
initiales et les mécanismes physiques qui ont conspirés pour produire
l’image de l’Univers tel que nous le voyons actuellement. D’autres
découvertes surprenantes sont attendues à partir du sondage VVDS,
qui continue à accumuler des observations.
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