Les galaxies immatures de l’univers très primitif pourraient être plus grandes qu’il n’y paraît à première vue. C’est l’une des implications des résultats présentés mardi à l’occasion de la 240ème conférence internationale sur les galaxies.th réunion de l’American Astronomical Society à Pasadena, en Californie.
En utilisant la radioastronomie plutôt que des télescopes visibles ou infrarouges, les chercheurs ont observé d’importants écoulements de gaz chauds à partir du centre et de gaz froids dans les régions extérieures de la jeune galaxie A1689-zD1, ce qui pourrait aider les astronomes à mieux comprendre comment les galaxies évoluent et se structurent au fur et à mesure de leur maturation.
Les résultats, qui seront publiés dans une prochaine édition de The Astrophysical Journalmontrent également l’intérêt d’utiliser la radioastronomie pour étudier des galaxies précédemment découvertes par des instruments tels que le télescope spatial Hubble.
A1689-zD1 apparaît comme une jeune galaxie en formation d’étoiles, un peu moins massive que notre propre Voie lactée, et située à environ 13 milliards d’années-lumière de nous, dans la constellation de la Vierge. Cette distance signifie que la A1689-zD1 observée par les astronomes apparaît telle qu’elle existait seulement 700 millions d’années après le Big Bang, sa lumière ayant mis des milliards d’années à nous parvenir.
A1689-zD1 a été découverte en 2015 à l’aide du télescope spatial Hubble et du télescope spatial Spitzer, ainsi que d’une technique connue sous le nom de lentille gravitationnelle, qui utilise la gravité d’un amas massif de galaxies au premier plan du champ de vision d’un télescope pour courber et amplifier la lumière d’une galaxie plus éloignée à l’arrière-plan.
La nouvelle recherche a été menée à l’aide du radiotélescope ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) dans le nord du Chili. Les observations ont montré que la galaxie A1689-zD1 possédait un halo de gaz froid et carboné, et générait également des écoulements de matière chaude depuis son centre, ce qui est généralement associé aux trous noirs supermassifs au centre de certaines galaxies.
Les écoulements et le halo de gaz froid ne sont pas typiques de galaxies aussi jeunes, du moins d’après les observations existantes. Mais les nouvelles observations suggèrent que les astronomes pourraient devoir changer ce qu’ils considèrent comme normal pour ces premières structures cosmiques.
“Nous avons vu ce type d’émission de halo de gaz étendu dans des galaxies qui se sont formées plus tard dans l’Univers, mais le voir dans une galaxie aussi précoce signifie que ce type de comportement est universel, même dans les galaxies plus modestes qui ont formé la plupart des étoiles dans l’Univers primitif”, a déclaré dans un communiqué Darach Watson, professeur associé à l’Institut Niels Bohr de l’Université de Copenhague et co-auteur de la recherche. “Comprendre comment ces processus se sont produits dans une galaxie aussi jeune est essentiel pour comprendre comment la formation des étoiles se produit au début de l’Univers.”
Le halo de gaz observé dans les nouvelles observations suggère également que les galaxies primitives pourraient être plus grandes que ce que les observations optiques et infrarouges précédentes avaient suggéré, selon Seiji Fujimoto, un chercheur postdoctoral à l’Institut Niels Bohr.
“L’émission du gaz carbonique dans A1689-zD1 est beaucoup plus étendue que ce qui a été observé avec le télescope spatial Hubble, et cela pourrait signifier que les galaxies primitives ne sont pas aussi petites qu’elles le semblent”, a déclaré le Dr Fujimoto dans un communiqué. “Si, en fait, les galaxies primitives 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.”
