Les galaxies primordiales sont vraisemblablement à l'origine de l'événement appelé "réionisation cosmique". C'est ce qu'a montré l'astronome genevoise Anne Verhamme en étudiant les galaxies dites "petits pois". Elle recevra le Prix Marie Heim-Vögtlin le 16 septembre.

Après le Big Bang qui a eu lieu il y a 14 milliards d'années, l'univers s'est lentement refroidi, ce qui a permis aux électrons et aux protons de se combiner pour former des atomes d'hydrogène. L'univers entre alors dans l'ère de l'âge sombre, jusqu'à ce que les premières générations d'étoiles s'allument.

Ces étoiles primordiales ont dû émettre beaucoup de rayons ultraviolets capables d'ioniser les atomes d'hydrogène, car un milliard d'années après le Big Bang, les astronomes observent que les électrons et les protons se séparent à nouveau. C'est la réionisation cosmique.

Nouvelle méthode de mesure

Pendant longtemps, l'astronomie ne pouvait pas expliquer d'où provenait le fort rayonnement ultraviolet nécessaire à cette réionisation. La grande majorité des galaxies observées n'émettent pas de photons ionisants, et les quelques exceptions connues n'en émettent pas suffisamment pour maintenir l'univers ionisé, a indiqué mercredi le Fonds national suisse (FNS) dans un communiqué.

Professeure d'astronomie à l'Université de Genève, Anne Verhamme a prédit qu'une classe de petites galaxies découvertes il y a dix ans, les galaxies petits pois, devait émettre beaucoup de photons ionisants - à cause des propriétés très particulières d'une raie d'émission de l'atome d'hydrogène dans ces galaxies, la raie Lyman-alpha.

Les astronomes pensent que ces galaxies petits pois ressemblent aux galaxies primordiales, car elles sont extrêmement compactes, en train de former leurs premières générations d'étoiles, et encore très riches en gaz.

Grâce aux données collectées par le télescope spatial Hubble, Anne Verhamme et une équipe internationale ont pu démontrer dans la revue Astronomy & Astrophysics que les galaxies petits pois émettent effectivement d'énormes quantités de photons ionisants. Il est donc très probable que les galaxies soient à l'origine de la réionisation de l'univers il y a plus de 13 milliards d'années.

Concilier carrière et famille

Mère de trois enfants, Anne Verhamme a mené ces travaux grâce à un subside Marie Heim-Vögtlin du FNS, destiné à permettre de concilier carrière scientifique et obligations familiales. En 2018, elle a décroché un poste de professeure grâce aux subsides Professeurs boursiers FNS et un subside du Conseil européen de la recherche, un ERC Starting Grant.

Doté de 25'000 francs, le Prix Marie Heim-Vögtlin lui sera décerné le 16 septembre à Genève lors de la séance d'accueil des nouveaux étudiants de la Faculté des Sciences.

Le FNS a attribué pendant 25 ans des bourses Marie Heim-Vögtlin à des chercheuses hautement qualifiées. Le prix distingue chaque année le travail de l'une des boursières. Depuis l'automne 2017, ces subsides ont été remplacés par le nouvel instrument d'encouragement PRIMA.

Marie Heim-Vögtlin est la première Suissesse à avoir été admise comme étudiante en faculté de médecine à l'Université de Zurich en 1868. Elle fait figure de pionnière de la lutte pour l'accès des femmes aux études supérieures.

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