Les astronomes ont utilisé le télescope le plus puissant jamais construit pour identifier une galaxie massive et densément peuplée à 25 milliards d’années-lumière.
Connue sous le nom de GS-9209, la galaxie s’est formée environ 600 à 800 millions d’années après le Big Bang, et est la plus ancienne du genre découverte à ce jour, selon les chercheurs.
Les scientifiques, dirigés par des experts de l’Université d’Édimbourg, ont utilisé le télescope spatial James Webb (JWST) pour révéler pour la première fois les propriétés du GS-9209.
Le fait que nous ayons également vu un trou noir très massif dans cette galaxie a été une grande surprise et donne beaucoup de poids à l’idée que ces trous noirs sont ce qui a arrêté la formation d’étoiles dans les premières galaxies.
Dr Adam Carnall, Université d’Édimbourg
Le chercheur principal, le Dr Adam Carnall, de l’École de physique et d’astronomie de l’Université d’Édimbourg, a déclaré : « Le télescope spatial James Webb a déjà démontré que les galaxies devenaient plus grandes et plus tôt que nous ne le soupçonnions au cours du premier milliard d’années de l’histoire cosmique.
«Ce travail nous donne notre premier aperçu vraiment détaillé des propriétés de ces premières galaxies, retraçant en détail l’histoire de GS-9209, qui a réussi à former autant d’étoiles que notre propre Voie lactée en seulement 800 millions d’années après le Big Bang.
“Le fait que nous ayons également vu un trou noir très massif dans cette galaxie a été une grande surprise et donne beaucoup de poids à l’idée que ces trous noirs sont ce qui a arrêté la formation d’étoiles dans les premières galaxies.”
Les chercheurs ont découvert qu’en dépit d’être environ 10 fois plus petit que la Voie lactée, GS-9209 a un nombre d’étoiles similaire à notre propre galaxie.
Selon l’étude, leur masse combinée est d’environ 40 milliards de fois celle de notre soleil, et ils se sont formés rapidement avant que la formation d’étoiles dans GS-9209 ne s’arrête.
GS-9209 est le premier exemple connu d’une galaxie ne formant plus d’étoiles – connue sous le nom de galaxie au repos.
Lorsque les chercheurs l’ont observé à 1,25 milliard d’années après le Big Bang, aucune étoile ne s’était formée dans la galaxie depuis environ un demi-milliard d’années.
L’étude suggère également qu’il y a un trou noir supermassif au centre de GS-9209.
Il est cinq fois plus grand que ce que les astronomes pourraient anticiper dans une galaxie avec ce nombre d’étoiles.
Cette découverte pourrait expliquer pourquoi le GS-9209 a cessé de former de nouvelles étoiles, selon les astronomes.
Lorsque les trous noirs supermassifs se développent, ils libèrent d’énormes quantités de rayonnement à haute énergie, qui peuvent chauffer et expulser le gaz des galaxies.
Selon les chercheurs, cela aurait pu entraîner l’arrêt de la formation d’étoiles dans GS-9209, car les étoiles se forment lorsque des nuages de poussière et de particules de gaz à l’intérieur des galaxies s’effondrent sous leur propre poids.
Le GS-9209 a été découvert pour la première fois en 2004 par la doctorante d’Édimbourg Karina Caputi, qui était alors supervisée par les professeurs Jim Dunlop et Ross McLure à l’École de physique et d’astronomie de l’université.
La recherche, publiée dans la revue Nature, a été soutenue par le Leverhulme Trust, le Science and Technology Facilities Council et UK Research and Innovation.
