Le radiotélescope sud-africain MeerKAT a détecté un signal radio d’une brillance inédite, un mégamaser cosmique, provenant d’un couple de galaxies en pleine fusion. La source a été identifiée comme HATLAS J142935.3-002836, deux galaxies en train de se percuter à une distance de 8 milliards d’années-lumière.
Le réseau, composé de 64 antennes installées dans le désert du Karoo, a capté ce signal avec un rapport signal sur bruit supérieur à 150, obtenu en seulement quelques heures d’observation. Le décalage vers le rouge mesuré atteint 1,027, contre 0,25 au mieux pour les mégamasers d’hydroxyle recensés jusque-là. Cela représente un quadruplement de la distance à laquelle ce type de signal avait pu être repéré, faute de sensibilité instrumentale suffisante auparavant.
Une galaxie invisible a fait office de loupe cosmique
Cette détection n’aurait pas été possible sans un concours de circonstances gravitationnel. Une galaxie massive, placée exactement sur la ligne de visée entre la source et la Terre, courbe et amplifie le rayonnement comme une loupe. Ce phénomène, prédit par la relativité générale, est devenu un outil de routine pour sonder l’univers lointain.
Cette galaxie-lentille reste invisible sur les images radio, mais sa présence sur la trajectoire du signal ne fait aucun doute. L’amplification qu’elle produit signifie que la luminosité mesurée correspond à ce que reçoit le télescope, pas à ce que la source émet réellement. Une fois la loupe prise en compte, la puissance intrinsèque redescend, avec une marge d’incertitude large.
Le signal lui-même provient de molécules de radical hydroxyle, un atome d’oxygène associé à un atome d’hydrogène, qui absorbent le rayonnement infrarouge des étoiles voisines dans des nuages moléculaires denses avant de le restituer toutes ensemble, sur une raie radio très étroite.
Ce mécanisme, proche de celui d’un laser mais fonctionnant à des ondes radio, accompagne typiquement les collisions de galaxies, lorsque le gaz comprimé déclenche une flambée d’étoiles et chauffe la poussière alentour. Dans HATLAS J142935.3-002836, les nuages moléculaires comprimés et chauffés par la rencontre forment ainsi un faisceau maser géant.
Rapportée à notre étoile, la luminosité du signal équivaut à plus de 300 000 soleils, un chiffre qui n’a pas d’équivalent parmi les mégamasers connus. Au point que les chercheurs parlent désormais de gigamaser. La lumière captée est partie il y a plus de 3 milliards d’années avant même la naissance du Soleil et de la Terre, à une époque où l’univers n’avait guère plus de la moitié de son âge actuel.
Dater les fusions de galaxies à travers le temps cosmique
La découverte fait grimper le catalogue des mégamasers d’hydroxyle à 8 milliards d’années-lumière, ouvrant l’accès à une période jusque-là hors de portée pour ce type de source. Comme ces émissions signalent des galaxies en collision, en repérer à différentes distances permet de dater les fusions de galaxies à travers l’histoire cosmique, un paramètre des modèles de formation des galaxies.
MeerKAT sert de précurseur au Square Kilometre Array (SKA), le futur réseau géant d’antennes réparti entre l’Afrique du Sud et l’Australie, dont la sensibilité accrue doit permettre de recenser davantage de ces phares radio.
L’étude, menée par l’université de Pretoria, a d’abord été déposée sur arXiv en février 2026 avant d’être publiée dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters. Le scénario de fusion observé dans HATLAS J142935.3-002836 est comparable à celui qui attend la Voie lactée et Andromède, dans environ 5 milliards d’années.
