Retrouve la bosse de la Perle noire

1 · Étire la lumière jusqu'à Webb

Au repos, le creux de la Perle noire est à 2 132 Å, dans l'ultraviolet. NIRSpec, lui, observe de 0,6 à 5,3 µm.

Débutant

Pourquoi est-ce un instrument infrarouge, NIRSpec, qui voit ce creux de l'ultraviolet ?

Parce que la poussière réémet en infrarouge la lumière ultraviolette qu'elle absorbe Parce que l'expansion de l'Univers a étiré cette lumière d'un facteur 1 + z, environ 10 : elle arrive dans l'infrarouge Parce que NIRSpec n'a servi qu'à mesurer le décalage ; le creux a été vu par un autre instrument

2 · Cale le profil de Drude

Le tracé ci-dessous divise le spectre par son continuum, comme l'équation (1) : A = −2,5 log₁₀(F / F_cont).

Intermédiaire

Au fond du creux, la poussière atténue la lumière de A_max = 0,21 magnitude. Quelle part de la lumière des étoiles manque ?

Environ 18 % 21 % Environ 82 %

3 · Place les autres bosses

Intermédiaire

Ta bosse est à 2 132 ± 17 Å ; celle de la Voie lactée, vers 2 175 Å. Ce décalage vaut combien de sigmas ?

Environ 2,5 σ 17,6 σ 43 σ

4 · Mets le décalage spectral à l'épreuve

Expert

Un sceptique avance : « Le z est un peu faux ; en vrai, la bosse est à 2 175 Å, comme chez nous. » Que vaut l'objection ?

Elle tient : 43 Å ne font que 2 % de 2 175 Å, une petite erreur sur z suffit Impossible à trancher : le décalage spectral ne change pas la position de la bosse au repos Elle tombe : il faudrait se tromper sur z de près de 300 fois son incertitude

5 · Lis le second ajustement

Le modèle complet de la galaxie, où la position et la largeur de la bosse sont libres, donne 2 147 (+51 / −59) Å ou 2 168 (+77 / −73) Å selon l'histoire de formation d'étoiles.

Expert

Que disent ces deux valeurs, à elles seules, du décalage vers le bleu ?

Elles le confirment, à plus de 2,5 σ Elles sont compatibles avec la mesure directe, sans exiger le décalage : 2 175 Å reste dans leurs barres d'erreur Elles le contredisent : la bosse serait à la position de la Voie lactée

Bosse retrouvée

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