"La distribution des galaxies satellites en orbite autour d'une galaxie simulée par ordinateur, comme prédit par le modèle cosmologique Lambda-froid-matière noire. Les cercles bleus entourent les satellites les plus brillants, le blanc entoure les satellites ultra-faibles (si faibles qu'ils ne sont pas facilement visibles sur l'image). Les satellites ultrafaibles sont parmi les galaxies les plus anciennes de l'Univers; ils ont commencé à se former lorsque l'Univers n'avait qu'environ 100 millions d'années (par rapport à son âge actuel de 13,8 milliards d'années). L'image a été générée à partir de simulations du projet Auriga menées par des chercheurs de l'Institute for Computational Cosmology, Université de Durham, ROYAUME-UNI, l'Institut d'études théoriques de Heidelberg, Allemagne, et l'Institut Max Planck d'Astrophysique, Allemagne.' Crédit : Institut de cosmologie computationnelle, Université de Durham, Royaume-Uni/ Heidelberg Institute for Theoretical Studies, Allemagne / Institut Max Planck d'Astrophysique, Allemagne.
Les astronomes ont identifié certaines des premières galaxies de l'Univers.
L'équipe de l'Institute for Computational Cosmology de l'Université de Durham et du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, a trouvé des preuves que les galaxies satellites les plus faibles en orbite autour de notre propre galaxie de la Voie lactée sont parmi les toutes premières galaxies qui se sont formées dans notre Univers.
Les scientifiques travaillant sur cette recherche ont décrit la découverte comme "extrêmement excitante" expliquant que trouver certaines des premières galaxies de l'Univers en orbite autour de la Voie lactée est "équivalent à trouver les restes des premiers humains qui ont habité la Terre".
Les découvertes du groupe de recherche suggèrent que les galaxies, y compris Segue-1, Bootes I, Tucana II et Ursa Major I sont en fait quelques-unes des premières galaxies jamais formées, On pense qu'il a plus de 13 milliards d'années.
Quand l'Univers avait environ 380, 000 ans, les tout premiers atomes se sont formés. Ce sont des atomes d'hydrogène, l'élément le plus simple du tableau périodique. Ces atomes se sont rassemblés en nuages et ont commencé à se refroidir progressivement et à se déposer dans les petits amas ou « halos » de matière noire qui ont émergé du Big Bang.
Cette phase de refroidissement, connu sous le nom de « âge des ténèbres cosmiques », a duré environ 100 millions d'années. Finalement, le gaz qui s'était refroidi à l'intérieur des halos est devenu instable et a commencé à former des étoiles - ces objets sont les toutes premières galaxies à se former.
Avec la formation des premières galaxies, l'Univers a éclaté en lumière, mettre un terme à l'âge des ténèbres cosmiques.
Dr Sownak Bose, au Centre d'astrophysique Harvard-Smithsonian, travaillant avec le Dr Alis Deason et le professeur Carlos Frenk à l'ICC de l'Université de Durham, identifié deux populations de galaxies satellites en orbite autour de la Voie lactée.
La première était une population très faible constituée des galaxies qui se sont formées pendant les "âges sombres cosmiques". La seconde était une population légèrement plus brillante composée de galaxies qui se sont formées des centaines de millions d'années plus tard, une fois que l'hydrogène qui avait été ionisé par le rayonnement ultraviolet intense émis par les premières étoiles a pu se refroidir en halos de matière noire plus massifs.
Remarquablement, l'équipe a découvert qu'un modèle de formation de galaxies qu'ils avaient développé auparavant était parfaitement en accord avec les données, leur permettant de déduire les temps de formation des galaxies satellites.
Leurs conclusions sont publiées dans le Journal d'astrophysique .
Professeur Carlos Frenk, Directeur de l'Institut de cosmologie computationnelle de l'Université de Durham, a déclaré:"Trouver certaines des toutes premières galaxies qui se sont formées dans notre Univers en orbite dans l'arrière-cour de la Voie lactée est l'équivalent astronomique de trouver les restes des premiers humains qui ont habité la Terre. C'est extrêmement excitant.
"La distribution des galaxies satellites en orbite autour d'une galaxie simulée par ordinateur, comme prédit par le modèle cosmologique Lambda-froid-matière noire. Les satellites ultrafaibles sont parmi les galaxies les plus anciennes de l'Univers; ils ont commencé à se former lorsque l'Univers n'avait que 100 millions d'années environ (par rapport à son âge actuel de 13,8 milliards d'années). L'image a été générée à partir de simulations du projet Auriga menées par des chercheurs de l'Institute for Computational Cosmology, Université de Durham, ROYAUME-UNI, l'Institut d'études théoriques de Heidelberg, Allemagne, et l'Institut Max Planck d'Astrophysique, Allemagne.' Crédit : Institut de cosmologie computationnelle, Université de Durham, Royaume-Uni / Heidelberg Institute for Theoretical Studies, Allemagne / Institut Max Planck d'Astrophysique, Allemagne.
"Notre découverte soutient le modèle actuel de l'évolution de notre Univers, le 'modèle Lambda-froid-matière noire' dans lequel les particules élémentaires qui composent la matière noire conduisent l'évolution cosmique."
The intense ultraviolet radiation emitted by the first galaxies destroyed the remaining hydrogen atoms by ionizing them (knocking out their electrons), making it difficult for this gas to cool and form new stars.
The process of galaxy formation ground to a halt and no new galaxies were able to form for the next billion years or so.
Finalement, the halos of dark matter became so massive that even ionized gas was able to cool. Galaxy formation resumed, culminating in the formation of spectacular bright galaxies like our own Milky Way.
Dr. Sownak Bose, who was a Ph.D. student at the ICC when this work began and is now a research fellow at the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, said:"A nice aspect of this work is that it highlights the complementarity between the predictions of a theoretical model and real data.
"A decade ago, the faintest galaxies in the vicinity of the Milky Way would have gone under the radar. With the increasing sensitivity of present and future galaxy censuses, a whole new trove of the tiniest galaxies has come into the light, allowing us to test theoretical models in new regimes."
Dr. Alis Deason, who is a Royal Society University Research Fellow at the ICC, Durham University, said:"This is a wonderful example of how observations of the tiniest dwarf galaxies residing in our own Milky Way can be used to learn about the early Universe."
