Les galaxies lointaines constituent des témoins directs de l’univers primordial. Leur observation permet de reconstituer la formation des premières structures et l’évolution cosmique sur des milliards d’années.
L’étude des galaxies éloignées repose sur des instruments sensibles à différentes longueurs d’onde, allant du visible à l’infrarouge. Les télescopes spatiaux comme le Hubble Space Telescope (1990-présent) et le James Webb Space Telescope (2021-présent) offrent des images profondes du ciel.
Parmi les méthodes clés, on utilise la spectroscopie pour déterminer le redshift des galaxies, et la photométrie multi-bande pour estimer leur masse, leur âge et leur activité de formation stellaire.
Les galaxies à redshift élevé (>6) sont vues telles qu’elles étaient moins d’un milliard d’années après le Big Bang. Leur étude permet de comprendre :
N.B. :
Le redshift z correspond à une mesure du décalage spectral et permet d’estimer la distance cosmologique selon la formule \( d \approx \frac{c}{H_0} \times z \) pour de faibles valeurs de z, où c est la vitesse de la lumière et \(H_0\) la constante de Hubble.
| Type de galaxie | Redshift z | Âge apparent (Gyr) | Commentaire |
|---|---|---|---|
| Galaxies locales spirales | 0-0,01 | 13,8 | Structure stable, formation stellaire modérée |
| Galaxies lointaines | 6-10 | 0,5-1 | Taux de formation stellaire élevé, morphologies irrégulières |
| Galaxies ultra-lointaines | >10 | <0,5 | Premières générations d’étoiles, possible contribution à la réionisation |