Un rendu en trois couleurs de l'émission du continuum de poussière dans MAMBO-9 :le bleu représente une émission de 870 µm, le vert est de 1,3 mm, et le rouge est une émission de 3 mm avec des tailles de faisceau similaires. Crédit :Casey et al., 2019.
En utilisant l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), une équipe internationale d'astronomes a effectué des observations détaillées de la galaxie poussiéreuse en formation d'étoiles MMJ100026.36+021527.9, mieux connu sous le nom de MAMBO-9. L'étude, décrit dans un article publié le 29 octobre sur arXiv.org, fournit une caractérisation physique de cette galaxie, éclairer davantage sa nature.
Les galaxies poussiéreuses à formation d'étoiles (DSFG) sont des galaxies connaissant une grande explosion de formation d'étoiles à haut débit qui contiennent des quantités substantielles de poussière ou dont la lumière optique/ultraviolette du cadre de repos pourrait être considérablement obscurcie. Ils représentent les sursauts d'étoiles les plus intenses de l'univers et sont essentiels pour améliorer notre compréhension de la formation et de l'évolution des galaxies.
Les DSFG à redshift élevé (supérieur à 4,0) présentent un intérêt particulier. Ce sont les pépinières stellaires les plus intenses de l'univers, et ont des taux de formation d'étoiles (SFR) de centaines ou de milliers de masses solaires par an. Cependant, la liste des DSFG connus à redshift élevé est encore relativement courte car trouver de nouveaux objets de ce type est extrêmement difficile.
À un décalage vers le rouge de 5,85, MAMBO-9 est l'une de ces galaxies, identifié pour la première fois en 2007 par l'instrument Max-Planck Millimeter BOlometer (MAMBO) du radiotélescope IRAM de 30 m en Espagne. Afin d'obtenir plus d'informations sur les propriétés de cette galaxie mal étudiée, un groupe d'astronomes dirigé par Catlin M. Casey de l'Université du Texas à Austin, a effectué des observations multi-longueurs d'onde de MAMBO-9 en utilisant ALMA.
"Nous présentons ici une caractérisation multi-longueurs d'onde de la source afin de contraindre ses pilotes et caractéristiques physiques, " ont écrit les astronomes dans le journal.
L'étude a confirmé le redshift élevé de MAMBO-9. Cela signifie que cette galaxie est le quatrième DSFG à décalage vers le rouge le plus élevé et le DSFG sans lentille le plus élevé connu à ce jour.
Par ailleurs, les observations ont révélé que MAMBO-9 est composé d'au moins deux galaxies séparées par environ 19, 600 années-lumière l'une de l'autre. Selon les astronomes, ces deux composants, désignés MAMBO-9-A et MAMBO-9-B, font probablement l'objet d'une fusion ou d'une interaction.
"Ils interagissent probablement à cette proximité, et l'interaction pourrait jouer un rôle important dans l'augmentation des densités de gaz suffisamment élevées pour déclencher une formation intense d'étoiles, ", ont noté les auteurs de l'article.
La recherche a révélé que MAMBO-9-A (composante nord) a un taux de formation d'étoiles relativement élevé d'environ 590 masses solaires par an, tandis que MAMBO-9-B (composante sud) forme des étoiles à un rythme d'environ 220 masses solaires par an.
La masse totale du halo de MAMBO-9 a été estimée à quelque 3,3 billions de masses solaires. De plus, la masse stellaire de la galaxie a été calculée à environ 3,2 milliards de masses solaires, sa masse de poussière s'élevait à 1,3 milliard de masses solaires, et sa masse moléculaire totale d'hydrogène gazeux est d'environ 170 milliards de masses solaires.
Les astronomes ont noté que la masse stellaire relativement faible de MAMBO-9 sera très probablement multipliée par dix au cours des 40 à 80 millions d'années à venir. Cela est dû au fait que la galaxie subit une explosion d'étoiles due à la fusion convertissant son grand réservoir de gaz moléculaire en étoiles.
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