Bulle Lyman-alpha

Bulle Lyman-alpha

Une bulle Lyman-alpha (Lyman-alpha blob - LAB), est un énorme nuage d’hydrogène, une énorme concentration de gaz, de la taille de plusieurs galaxies, c'est-à-dire, d'une taille de plusieurs centaines de milliers d’années-lumière.
Les LAB sont les plus grands objets connus dans l'Univers. Certaines de ces structures gazeuses font plus de 400 000 années-lumière de diamètre. Ces gigantesques structures d’hydrogène, des débuts de l'univers, ressemblent à une nébuleuse, elles émettent fortement dans la ligne d’émission Lyman-alpha de l’hydrogène (Ly-α, 121,5668 nm). Normalement, l’émission Lyman-alpha se situe dans l’ultraviolet, mais les bulles Lyman-alpha sont si lointaines que leur lumière est décalée vers le rouge, et deviennent visibles dans le domaine optique.
Les données de l'observation en rayons X, indiquent la présence d’un trou noir super massif, s’alimentant au sein d’une galaxie active, se trouvant elle-même à l’intérieur de la bulle primitive.
Les bulles Lyman-alpha pourraient représenter un stade précoce de la formation des galaxies et de leurs trous noirs. Pour les scientifiques, les bulles Lyman-alpha détiennent des indices précieux sur la formation des galaxies du début de l'Univers.
La plus célèbre bulle Lyman-alpha a été découverte en 2000 par Steidel et Matsuda. Depuis, en utilisant le télescope Subaru de l'Observatoire astronomique national du Japon, plus de 30 LAB, plus petites (200 millions d'années-lumière), ont été trouvées.

On ne connait pas actuellement, ni le mécanisme qui produit la raie d'émission Lyman-alpha, ni comment les LAB sont connectés aux galaxies environnantes.
« Nous avons montré pour la première fois que le rayonnement de cet objet énigmatique provient de la lumière diffusée par les galaxies lumineuses qui y sont cachées plutôt que de la luminosité propre du gaz répandu dans tout le nuage », explique Matthew Hayes (université de Toulouse, France), dans l'article de la revue Nature du 18 août 2011 : “Central Powering of the Largest Lyman-alpha Nebula is Revealed by Polarized Radiation” by Hayes et al.

Image : Bulle Lyman-alpha, mosaïque d’images prises en rayons X, en optique et dans l’infrarouge à la fois depuis l’espace et depuis la Terre.
Cette bulle Lyman-alpha est vue dans le passé, où elle se trouvait quand l’Univers n’avait que de 2 milliards d’années d’existence, il y a environ 12 milliards d’années.
Crédit: NASA / ESA, CXC, JPL-Caltech, STScI, NAOJ, J.E. Geach (Univ. Durham) et al.

N. B. : En spectroscopie astronomique, la forêt Lyman-alpha est la somme des raies d'absorption résultant de la transition Lyman-alpha de l'hydrogène neutre dans les spectres des galaxies lointaines et des quasars.