Une étude révolutionnaire modifie notre compréhension de la formation des premières galaxies
Et James Webb va bientôt découvrir d’autres de ses mystères.
Le réseau ALMA. ESO/NAOJ/NRAO
Des scientifiques ont observé une grande quantité de gaz froid et neutre dans les régions extérieures du centre d’une galaxie primitive, ce qui indique que cette partie de l’évolution d’une galaxie peut être plus complexe qu’on ne le pensait, selon un communiqué de presse.
Les observations de la jeune galaxie A1689-zD1, réalisées à l’aide du grand réseau millimétrique/submillimétrique d’Atacama (ALMA), ont également révélé des écoulements de gaz chauds en provenance du centre galactique.
Le télescope James Webb fera bientôt de nouvelles observations de cette galaxie naissante, ce qui permettra de mieux comprendre la formation des premières galaxies.
Dévoiler les mystères de l’univers primitif
Les résultats, décrits dans un article paru dans The Astrophysical Journal, jettent une nouvelle lumière sur le processus d’évolution galactique, nous aidant à comprendre le processus par lequel la Voie lactée est devenue la structure complexe en spirale qu’elle est aujourd’hui.
“A1689-zD1 est située dans l’Univers très précoce – seulement 700 millions d’années après le Big Bang. C’est l’époque où les galaxies commençaient tout juste à se former”, a déclaré Hollis Akins, étudiant de premier cycle en astronomie au Grinnell College et auteur principal du nouvel article.
“Ce que nous voyons dans ces nouvelles observations est la preuve de processus qui peuvent contribuer à l’évolution de ce que nous appelons les galaxies normales par opposition aux galaxies massives”, a poursuivi Akins. “Plus important encore, ces processus sont ceux dont nous ne pensions pas auparavant qu’ils s’appliquaient à ces galaxies normales.”
L’équipe a utilisé le récepteur incroyablement sensible de la bande 6 d’ALMA pour se concentrer sur un halo de gaz carbonique s’étendant bien au-delà du centre de la galaxie. Ce type de halo est courant dans les galaxies primitives et pourrait constituer une preuve de la formation d’étoiles en cours.
“Le gaz carbonique que nous avons observé dans cette galaxie se trouve généralement dans les mêmes régions que le gaz d’hydrogène neutre, qui est également l’endroit où les nouvelles étoiles ont tendance à se former”, a déclaré Akins. “Si c’est le cas de A1689-zD1, la galaxie est probablement beaucoup plus grande que ce que l’on pensait auparavant. Il est également possible que ce halo soit un vestige d’une activité galactique antérieure, comme des fusions qui ont exercé des forces gravitationnelles complexes sur la galaxie conduisant à l’éjection de beaucoup de gaz neutre à ces grandes distances.”
Selon Akins, l’évolution précoce de la galaxie a probablement été très dynamique dans les deux cas. De plus, l’équipe pense que cette découverte, qui n’avait pas été observée auparavant, pourrait être commune et applicable à de nombreuses autres galaxies.
James Webb en révélera bientôt davantage
Cette découverte pourrait avoir des répercussions importantes sur notre compréhension de la formation galactique, d’autant plus que la jeune galaxie A1689-zD1 a été observée pour la première fois par le télescope spatial Hubble avant que les observations radio d’ALMA ne permettent de découvrir les nouveaux détails. Les observations de l’ALMA, quant à elles, ont été facilitées par l’effet de lentille gravitationnelle, une technique par laquelle les télescopes sont orientés vers des zones proches de grands corps célestes afin d’utiliser la distorsion de la lumière pour pénétrer encore plus loin dans l’univers. Cette technique a permis aux scientifiques de la nouvelle étude d’observer l’image agrandie neuf fois plus que lors des observations précédentes.
“L’émission du gaz carbonique dans A1689-zD1 est beaucoup plus étendue que ce qui a été observé avec le télescope spatial Hubble, ce qui pourrait signifier que les galaxies primitives ne sont pas aussi petites qu’elles le paraissent”, a déclaré Seiji Fujimoto, chercheur postdoctoral au Cosmic Dawn Center du Niels Bohr Institute et co-auteur de l’étude.
“Si, en fait, les premières galaxies sont plus grandes que ce que nous pensions jusqu’à présent, cela aurait un impact majeur sur la théorie de la formation et de l’évolution des galaxies dans l’Univers primitif”, ajoute Fujimoto.
Les scientifiques estiment que leurs recherches s’ajoutent à un ensemble de travaux passionnants, montrant que l’univers primitif est beaucoup plus complexe qu’on ne le pensait auparavant. Des observations spectroscopiques et infrarouges de A1689-zD1 sont prévues en janvier 2023, à l’aide de l’Integral Field Unit (IFU) NIRSpec et de la NIRCam du télescope spatial James Webb, qui doit effectuer ses premières observations scientifiques cet été. Ces nouvelles recherches pourraient contribuer à modifier complètement notre compréhension de la formation des galaxies et de la façon dont notre planète a vu le jour.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
