Vue d'artiste d'un quasar et d'une galaxie fusionnante voisine. Les galaxies observées par l'équipe sont si éloignées qu'aucune image détaillée n'est possible à l'heure actuelle. Cette combinaison d'images d'homologues proches donne une impression plus détaillée de leur apparence. Crédit :L'image a été créée par le Max Planck Institute for Astronomy en utilisant du matériel du télescope spatial Hubble de la NASA/ESA.
Une équipe d'astronomes comprenant Eduardo Bañados de Carnegie et dirigée par Roberto Decarli de l'Institut Max Planck d'astronomie a découvert un nouveau type de galaxie qui, bien qu'extrêmement ancienne - formée moins d'un milliard d'années après le Big Bang - crée des étoiles plus de cent fois plus vite que notre propre Voie lactée.
Leurs conclusions sont publiées par La nature .
La découverte de l'équipe pourrait aider à résoudre une énigme cosmique :une mystérieuse population de galaxies étonnamment massives datant de l'époque où l'univers n'avait qu'environ 10 % de son âge actuel.
Après avoir observé ces galaxies pour la première fois il y a quelques années, les astronomes ont proposé qu'ils doivent avoir été créés à partir de galaxies précurseurs hyper-productives, c'est la seule façon pour qu'autant d'étoiles se soient formées si rapidement. Mais les astronomes n'avaient jamais rien vu qui correspondait à la facture de ces précurseurs jusqu'à présent.
Cette population nouvellement découverte pourrait résoudre le mystère de la façon dont ces galaxies extrêmement grandes en sont venues à contenir des centaines de milliards d'étoiles lorsqu'elles se sont formées seulement 1,5 milliard d'années après le Big Bang, nécessitant une formation d'étoiles très rapide.
L'équipe a fait cette découverte par accident lors d'une enquête sur les quasars, qui sont des trous noirs supermassifs qui se trouvent au centre d'énormes galaxies, matière d'accrétion. Ils essayaient d'étudier la formation d'étoiles dans les galaxies qui hébergent ces quasars.
"Mais ce que nous avons trouvé, dans quatre cas distincts, étaient des galaxies voisines qui formaient des étoiles à un rythme effréné, produire une centaine de masses solaires de nouvelles étoiles par an, " expliqua Decarli.
"Très probablement, ce n'est pas une coïncidence de trouver ces galaxies productives à proximité de quasars brillants. On pense que les quasars se forment dans des régions de l'univers où la densité de matière à grande échelle est beaucoup plus élevée que la moyenne. Ces mêmes conditions devraient également être propices à galaxies formant de nouvelles étoiles à un rythme considérablement accru, " a ajouté Fabian Walter, aussi de Max Planck.
« Que les galaxies à croissance rapide que nous avons découvertes soient en effet des précurseurs des galaxies massives vues pour la première fois il y a quelques années, il faudra plus de travail pour voir à quel point elles sont courantes, " expliqua Bañados.
L'équipe de Decarli a déjà prévu des enquêtes de suivi pour explorer cette question.
L'équipe a également découvert ce qui semble être le premier exemple connu de deux galaxies en cours de fusion, qui est un autre mécanisme majeur de la croissance des galaxies. Les nouvelles observations fournissent la première preuve directe que de telles fusions ont eu lieu même aux premiers stades de l'évolution des galaxies, moins d'un milliard d'années après le Big Bang.
