Simulation montrant la distribution de la densité de matière noire superposée à la densité du gaz. Cette image montre clairement les canaux de gaz reliant la galaxie centrale à ses voisines. Crédit :Gupta et al/Collaboration ASTRO 3D/ IllustrisTNG.
Les galaxies grandissent en mangeant leurs petites voisines, une nouvelle recherche révèle.
On comprend mal comment les galaxies massives atteignent leur taille, notamment parce qu'ils gonflent sur des milliards d'années. Mais maintenant, une combinaison d'observation et de modélisation par des chercheurs dirigés par le Dr Anshu Gupta du Centre d'excellence australien de l'ARC pour l'astrophysique du ciel en 3 dimensions (ASTRO 3-D) a fourni un indice essentiel.
Dans un article publié dans le Journal d'astrophysique , les scientifiques combinent les données d'un projet australien appelé enquête sur la ligne d'émission spectroscopique multi-objets (MOSEL) avec un programme de modélisation cosmologique exécuté sur certains des plus grands superordinateurs du monde afin d'entrevoir les forces qui créent ces anciens monstres galactiques.
En analysant le mouvement des gaz dans les galaxies, Le Dr Gupta a dit :il est possible de découvrir la proportion d'étoiles fabriquées à l'intérieur - et la proportion effectivement cannibalisée d'ailleurs.
"Nous avons découvert que dans les vieilles galaxies massives - celles situées à environ 10 milliards d'années-lumière de nous - les choses se déplacent dans de nombreuses directions différentes, " elle a dit.
"Cela suggère fortement que beaucoup d'étoiles qu'elles contiennent ont été acquises de l'extérieur. En d'autres termes, les grandes galaxies ont mangé les plus petites."
Simulation montrant la distribution des particules de matière noire autour de la galaxie. Crédit :Gupta et al/Collaboration ASTRO 3D/ IllustrisTNG
Parce que la lumière met du temps à voyager dans l'univers, les galaxies plus éloignées de la Voie lactée sont vues à un stade plus précoce de leur existence. L'équipe du Dr Gupta a découvert que l'observation et la modélisation de ces galaxies très éloignées révélaient beaucoup moins de variations dans leurs mouvements internes.
« Nous avons ensuite dû déterminer pourquoi « plus âgé », les grandes galaxies plus proches étaient tellement plus désordonnées que les "plus jeunes", plus éloignés, " a déclaré le deuxième auteur d'ASTRO 3-D, le Dr Kim-Vy Tran, qui aiment le Dr Gupta, est basé à l'UNSW Sydney.
"L'explication la plus probable est qu'au cours des milliards d'années qui ont suivi, les galaxies survivantes sont devenues grasses et désordonnées en incorporant de plus petites. Je pense que c'est comme de grandes galaxies ayant un cas constant de fringales cosmiques."
L'équipe de recherche, qui comprenait des scientifiques d'autres universités australiennes et d'institutions américaines, Canada, Mexique, La Belgique et les Pays-Bas—ont exécuté leur modélisation sur un ensemble de simulations spécialement conçu connu sous le nom d'IllustrisTNG.
Il s'agit d'une année pluriannuelle, projet international qui vise à construire une série de grands modèles cosmologiques de la formation des galaxies. Le programme est si grand qu'il doit fonctionner simultanément sur plusieurs des supercalculateurs les plus puissants du monde.
"La modélisation a montré que les galaxies plus jeunes ont eu moins de temps pour fusionner avec d'autres, " a déclaré le Dr Gupta.
"Cela donne un indice fort sur ce qui se passe au cours d'une étape importante de leur évolution."
