Jean-Charles Cuillandre, astronome au CEA Paris-Saclay et prix Euclid Consortium STAR 2024, Wim van Driel, astronome émérite à l'Observatoire de Paris-Meudon, et David Elbaz, astrophysicien au CEA, discutent des fascinantes galaxies noires. Ils explorent leur formation, la dynamique des galaxies et les défis d'observation. Leurs anecdotes révèlent l'importance des nouvelles technologies comme le télescope Euclide et le SKA, transformant la compréhension de ces objets peu lumineux et des mystères de l'univers primordial.
La découverte d'une galaxie noire sans étoiles souligne l'importance croissante de l'étude de ces objets mystérieux dans la cosmologie.
La différence entre galaxies noires et galaxies mortes remet en question notre compréhension des processus de formation des galaxies dans l'univers.
Les avancées technologiques, comme le télescope spatial Euclide, sont essentielles pour détecter et analyser les galaxies noires et leur impact sur la dynamique cosmique.
Deep dives
Découverte des galaxies noires
Une équipe de recherche a récemment découvert par hasard une galaxie sans étoiles, renouvelant l'intérêt pour les galaxies noires. Ces galaxies sont définies comme étant peu lumineuses, mais riches en gaz, et pourraient atteindre des tailles gigantesques. Leur existence a été postulée dans les années 1980 et elles représentent une frontière floue entre le concept hypothétique et les objets réels observables. La question centrale demeure : quelles techniques d'observation permettront d'en apprendre davantage sur ces objets mystérieux et pourquoi sont-ils si difficiles à détecter ?
Formation des galaxies
La formation des galaxies est un des enjeux les plus cruciaux de la cosmologie, avec une compréhension limitée des processus impliqués. Il est reconnu que la gravité joue un rôle clé, permettant aux structures de se condenser à partir d'un univers homogène. Cependant, les astrophysiciens manquent encore d'un scénario complet qui expliquerait comment tout cela a commencé et évolué au fil du temps. Un aspect fascinant est que seulement 10% des atomes détectés ont formé des étoiles, tandis que 90% restent dispersés, soulevant la question de pourquoi cette matière ne s'est pas agrégée en galaxies visibles.
Galaxies noires vs galaxies mortes
Il existe une distinction importante entre les galaxies noires et les galaxies dites mortes, que l'on considère comme ayant épuisé leur réserve de gaz. Alors qu'une galaxie est considérée morte lorsqu'elle ne forme plus d'étoiles, une galaxie noire peut être massive sans jamais avoir amorcé le processus de formation d'étoiles. Les astronomes se penchent sur l'existence de telles galaxies dans notre voisinage, cherchant des signatures de gaz froid pour étudier leur composition et leur évolution. Bien que les galaxies noires soient rares, leur étude pourrait révéler des informations cruciales sur la dynamique de l'univers.
Techniques d'observation innovantes
L'observation des galaxies noires nécessite le développement de nouvelles techniques adaptées à la détection d'objets diffus à faible brillance. Les astrophysiciens peuvent utiliser des télescopes spécialisés comme Euclide, qui se concentre sur l'acquisition de données dans des conditions idéales, sans interférence atmosphérique. D'autres méthodes incluent l'analyse des déformations lumineuses causées par la gravitation, permettant d'identifier des objets jusque-là invisibles. Ces avancées technologiques sont essentielles pour comprendre la distribution de la matière noire et son rôle dans la formation des galaxies.
Perspectives futures dans l'astronomie
Les progrès récents en instrumentation, tels que le télescope spatial Euclide et des projets comme Vera Rubin, permettent d'anticiper une révolution dans l'étude des galaxies noires. Ces nouveaux instruments fourniront des catalogues détaillés et des analyses statistiques riches, ouvrant la voie à de nouvelles découvertes. Un des défis majeurs sera d'analyser la somme colossale de données récoltées, nécessitant des méthodes de traitement avancées telles que l'apprentissage automatique. Ces innovations permettront non seulement d'explorer la nature des galaxies noires mais également de tester des théories cosmologiques plus larges.
durée : 00:58:42 - La Science, CQFD - par : Antoine Beauchamp - Début 2024, des astronomes ont détecté, par un heureux hasard, une galaxie étrange dans laquelle on ne trouve quasi aucune étoile : une galaxie noire. Quelles en sont les caractéristiques ? Comment étudie-t-on ces galaxies très peu lumineuses ? Que nous apprennent-elles sur l’histoire de l’Univers ? - réalisation : Olivier Bétard - invités : Jean-Charles Cuillandre Astronome au département d’astrophysique de l’Irfu au CEA Paris-Saclay. Prix Euclid Consortium STAR 2024, catégorie Scientifique Senior.; Wim van Driel Astronome émérite à l’Observatoire de Paris-Meudon. Ancien responsable de l’équipe Physique des galaxies et cosmologie.; David Elbaz Astrophysicien au Commissaire de l’Énergie Atomique (CEA).
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