Vue d'artiste des 14 galaxies détectées par ALMA telles qu'elles apparaissent au tout début, univers très lointain. Ces galaxies sont en train de fusionner et finiront par former le noyau d'un amas de galaxies massif. Crédit :NRAO/AUI/NSF ; S. Dagnello
En scrutant les profondeurs de l'espace, à 90 % du chemin à travers l'univers observable, les astronomes ont été témoins des débuts d'un empilement cosmique gargantuesque, la collision imminente de 14 jeunes, galaxies éclatantes.
Cette ancienne mégafusion est destinée à évoluer vers l'une des structures les plus massives de l'univers connu :un amas de galaxies, lié gravitationnellement par la matière noire et nageant dans une mer d'eau chaude, gaz ionisé.
En utilisant l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), une équipe internationale de scientifiques a découvert une concentration étonnamment dense de 14 galaxies sur le point de fusionner, formant le noyau de ce qui deviendra finalement un amas de galaxies colossal.
Ce fracas galactique étroitement lié, connu sous le nom de protocluster, est situé à environ 12,4 milliards d'années-lumière, ce qui signifie que sa lumière a commencé à voyager vers nous lorsque l'univers n'avait que 1,4 milliard d'années, ou environ un dixième de son âge actuel. Ses galaxies individuelles forment des étoiles jusqu'à 1, 000 fois plus rapide que notre galaxie d'origine et sont entassés à l'intérieur d'une région de l'espace seulement environ trois fois la taille de la Voie lactée. L'amas de galaxies qui en résultera finira par rivaliser avec certains des amas les plus massifs que nous voyons dans l'univers aujourd'hui.
Les résultats sont publiés dans la revue La nature .
Zoom sur les galaxies découvertes par ALMA qui évoluent en un amas de galaxies. Le champ extérieur provient des données prises par l'observatoire spatial Hershel. L'image du milieu – une partie d'une enquête beaucoup plus large réalisée par le télescope du pôle Sud de la NSF – a découvert la source galactique lointaine qui a été étudiée par ALMA pour révéler les 14 galaxies. Crédit :ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), T. Miller &S. Chapman et al.; Herschel; Télescope du pôle Sud ; (NRAO/AUI/NSF) B. Saxton
"Avoir attrapé un amas de galaxies massif en train de se former est spectaculaire en soi, " a déclaré Scott Chapman, un astrophysicien à l'Université Dalhousie à Halifax, Canada, qui se spécialise en cosmologie observationnelle et étudie les origines de la structure dans l'univers et l'évolution des galaxies.
"Mais, le fait que cela se produise si tôt dans l'histoire de l'univers pose un formidable défi à notre compréhension actuelle de la façon dont les structures se forment dans l'univers, " il a dit.
Au cours des premiers millions d'années de l'histoire cosmique, la matière normale et la matière noire ont commencé à s'agréger en concentrations de plus en plus grandes, donnant finalement naissance à des amas de galaxies, les plus gros objets de l'univers connu. Avec des masses comparables à un million de milliards de soleils, les amas peuvent contenir jusqu'à mille galaxies, de grandes quantités de matière noire, trous noirs gargantuesques, et un gaz émettant des rayons X qui atteint des températures de plus d'un million de degrés.
La théorie actuelle et les modèles informatiques suggèrent que des protoamas aussi massifs que celui observé par ALMA, cependant, aurait dû prendre beaucoup plus de temps à évoluer.
