Les scientifiques sont sur le point de recevoir le plus ancien signal cosmique jamais reçu, datant de 13 milliards d’années.

Murchison Widefield Array (crédit : John Goldfield/Celestial Visions)

Une équipe internationale de chercheurs serait « plus proche que jamais » d’analyser un signal cosmique provenant de l’une des ères primordiales de l’univers, une période qui s’est déroulée il y a environ 13 milliards d’années, lorsque les étoiles n’existaient même pas dans le cosmos lui-même.

Dans la nouvelle étude, publiée dansRevue d’astrophysiqueEn fait, les chercheurs rapportent une amélioration de près de 10 fois de l’analyse des émissions radio collectées par le Murchison Widefield Array (MWA), un réseau de radiotélescopes basse fréquence situé en Australie occidentale qui, entre autres, est également utilisé pour analyser les signaux radio extragalactiques.

« Nous pensons que les propriétés de l’univers à cette époque ont eu un grand effet sur la formation des premières étoiles et ont mis en mouvement les caractéristiques structurelles de l’univers actuel », explique Miguel Morales, professeur de physique et l’un des auteurs de l’étude. « La façon dont la matière était distribuée dans l’univers à cette époque a probablement façonné la façon dont les galaxies et les amas galactiques sont distribués aujourd’hui.

Cette ère « sombre » sans étoile, durant laquelle les interactions électron-photon ont commencé à se raréfier, a duré des centaines de millions d’années et était dominée par l’hydrogène neutre, composé d’atomes d’hydrogène sans charge globale.
Les signaux que les personnes en question tentent d’analyser ne sont pas des signaux lumineux puisqu’il n’y avait pas de lumière visible à ce moment-là. En fait, ce dernier a commencé à se répandre plus tard, lorsque l’univers avait 1 milliard d’années et que les atomes d’hydrogène ont commencé à s’agréger pour former les premières étoiles (ère de la réionisation).

Il s’agit d’un signal spécifique provenant d’une époque encore plus ancienne et émis, faiblement, par l’hydrogène neutre : « Nous n’avons jamais mesuré ce signal, mais nous savons qu’il existe. Et il est difficile de le détecter car, depuis que ce signal a été émis il y a 13 milliards d’années, notre univers est devenu un lieu très fréquenté, plein d’autres activités provenant des étoiles, des galaxies et même de notre technologie qui annule le signal neutre de l’hydrogène », explique M. Morales, en soulignant les difficultés d’une telle recherche.

L’émission radioélectrique électromagnétique émise par l’hydrogène neutre recherché par les chercheurs est celle qui a commencé à voyager à une longueur d’onde de 21 cm lors de sa mise en place mais on pense que, depuis que l’univers s’est agrandi, l’onde de ce signal s’est étendue pour atteindre près de deux mètres.
La difficulté consistera principalement à filtrer le « bruit de fond » électromagnétique qui provient d’autres sources telles que les galaxies, les étoiles ou même l’activité humaine sur Terre.

Cependant, les chercheurs rapportent qu’ils ont réussi à filtrer un bon pourcentage de ces interférences et qu’ils n’ont jamais été aussi près qu’auparavant de recevoir sans interférence particulière le signal insaisissable de l’hydrogène neutre, un signal qui, lorsqu’il sera correctement analysé, nous donnera des informations sur l’univers sombre primordial probablement jamais recueillies auparavant.