Une équipe internationale de chercheurs vient de détecter un faisceau d’énergie d’une puissance colossale, dirigé droit vers notre planète depuis les confins de l’Univers. Ce phénomène, qualifié de « mégamaser », est le résultat d’une collision apocalyptique entre deux galaxies située à 8 milliards d’années-lumière. Plus brillant et plus lointain que n’importe quel signal similaire observé jusqu’ici, ce laser naturel a été rendu visible grâce à une distorsion spatio-temporelle prédite par Albert Einstein. Cette découverte ouvre une fenêtre inédite sur la jeunesse de notre cosmos.
Le gigamaser : quand les galaxies se transforment en lasers
Le phénomène observé n’est pas un laser de lumière visible, mais un « maser », son équivalent dans le domaine des micro-ondes. Au cœur du chaos généré par la fusion de deux galaxies, d’immenses nuages de gaz sont violemment comprimés, provoquant l’excitation de molécules d’hydroxyle (OH).
Ces molécules libèrent alors un rayonnement électromagnétique ultra-puissant qui s’amplifie à travers l’espace. Le signal capté par le réseau de radiotélescopes MeerKAT, en Afrique du Sud, est si intense que les astronomes proposent de créer une nouvelle catégorie : le « gigamaser ».
Ce faisceau agit comme un véritable phare cosmique. Sa longueur d’onde de 18 centimètres a voyagé pendant des milliards d’années avant d’atteindre nos instruments, transportant avec elle les secrets de la croissance et de la disparition des premières galaxies.
L’énergie libérée lors de ces collisions galactiques est telle qu’elle permet d’étudier des processus physiques impossibles à reproduire en laboratoire. Pour les chercheurs, ces signaux sont des outils de mesure indispensables pour cartographier l’évolution de la matière.
Crédit : Institut interuniversitaire d’astronomie à forte intensité de donnéesDes chercheurs ont détecté un puissant faisceau de micro-ondes, ou mégamaser, provenant de la fusion d’une galaxie lointaine située à environ 8 milliards d’années-lumière de la Terre. Ce signal rare n’a pu être détecté que grâce à un phénomène appelé lentille gravitationnelle, qui a amplifié le rayonnement incident.
L’anneau d’Einstein ou la loupe de l’espace-temps
Détecter un tel signal à une distance de 8 milliards d’années-lumière relève normalement de l’impossible. Le rayonnement aurait dû être beaucoup trop faible pour les télescopes actuels s’il n’avait pas croisé sur sa route une « lentille gravitationnelle ».
Ce phénomène, décrit par Einstein dans sa théorie de la relativité, se produit lorsqu’un objet massif se place exactement entre la source du signal et la Terre. La gravité colossale de cet objet déforme l’espace-temps, agissant comme une loupe géante.
Au lieu de se disperser, les micro-ondes sont déviées et concentrées vers l’observateur. Ce mirage gravitationnel crée souvent un cercle lumineux parfait, appelé « anneau d’Einstein », tout en amplifiant considérablement la luminosité de la source lointaine.
Sans cette anomalie spatio-temporelle providentielle, ce « gigamaser » serait resté invisible. L’alignement parfait entre la Terre, l’objet déviant et la galaxie HATLAS J142935.3–002836 a permis aux scientifiques d’observer l’Univers tel qu’il était il y a 8 milliards d’années.
Crédit : SARAO/MeerKATLe mégamaser provenant de HATLAS J142935.3–002836 a été détecté par le télescope MeerKAT en Afrique du Sud, qui est composé de 64 antennes radar reliées entre elles.
Une traque galactique qui ne fait que commencer
Pour Thato Manamela, l’astronome à l’origine de l’étude, cette découverte n’est qu’un premier pas. L’objectif est maintenant d’utiliser MeerKAT pour débusquer des centaines, voire des milliers d’autres lasers spatiaux cachés derrière des lentilles gravitationnelles.
Chaque mégamaser découvert est une pièce supplémentaire du puzzle de l’évolution cosmique. En multipliant les observations, les chercheurs espèrent comprendre comment les galaxies primitives ont fusionné pour former les structures massives que nous observons aujourd’hui.
La puissance des radiotélescopes modernes, couplée aux lois de la relativité, transforme désormais l’espace profond en un laboratoire à ciel ouvert. Ce faisceau d’hydroxyle n’est que le témoin d’une fusion galactique survenue quand l’Univers n’avait que la moitié de son âge actuel.
La traque des gigamasers pourrait révolutionner notre compréhension de la fin des galaxies anciennes. Ce que nous percevons aujourd’hui comme un simple signal radio est en réalité le dernier cri énergétique de géants stellaires disparus depuis des éons.
L’étude est publiée sur le site de prépublication arXiv.