D10 Formation des structures

Topique

La pièce maîtresse de ce modèle est le plus grand télescope spatial jamais exploité, doté d'un miroir primaire segmenté et pliable. Il embarque plusieurs instruments d'imagerie et de spectroscopie infrarouge, dont un spectrographe multi-objets capable de capturer simultanément les spectres de centaines de galaxies grâce à un masque à micro-obturateur.

Pour étudier la formation des structures, ce télescope détecte des galaxies datant de l'époque où l'Univers avait moins de la moitié de son premier milliard d'années, avec une sensibilité infrarouge bien supérieure à celle de son prédécesseur spatial.

La technique du saut de Lyman sélectionne les candidates à haut décalage vers le rouge : des galaxies qui perdent brusquement leur flux en dessous d'une longueur d'onde spécifique, visible par une disparition soudaine entre deux filtres successifs, et qui sont ensuite confirmées par spectroscopie.

L'aspect le plus remarquable de ce télescope est sa triple conception : un miroir segmenté qui se replie pour tenir dans une fusée, puis se déplie et s'aligne avec une précision nanométrique une fois dans l'espace ; une couverture s'étendant jusqu'à l'infrarouge moyen lui permet d'observer un Univers tellement décalé vers le rouge que sa lumière ultraviolette et visible d'origine est déjà entièrement passée dans l'infrarouge ; Un masque à micro-obturateurs, doté de centaines de milliers de portes à commande magnétique, permet la sélection et l'acquisition spectrale simultanées de dizaines de galaxies spécifiques au sein d'un même champ.

Ce même télescope a déjà confirmé l'existence de galaxies étonnamment massives à des époques si reculées qu'elles remettent en question les modèles standards de formation des structures. Ainsi, du télescope spatial qui ouvre ce document à la remise en cause des modèles standards qui le conclut, incluant la technique de saut de Lyman et le masque à micro-obturateurs, la formation des structures implique qu'un seul télescope, observant l'Univers durant les 500 premiers millions d'années, découvre des galaxies dont la formation aurait dû prendre beaucoup plus de temps.

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