En utilisant les observations faites avec le Gran Telescopio Canarias (GTC), à l'observatoire du Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma, Les îles Canaries), et avec l'ATACAMA Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), au Chili, les astronomes ont trouvé la première galaxie dont la luminosité ultraviolette est comparable à celle d'un quasar. La découverte a été récemment publiée dans la revue Avis mensuels des lettres de la Royal Astronomical Society .

La galaxie, appelé BOSS-EUVLG1, a un décalage vers le rouge de 2,47. C'est une mesure du rougissement de la lumière provenant de la galaxie, et peut être utilisé pour trouver sa distance :plus la galaxie est éloignée, plus la valeur est grande. Pour BOSS-EUVLG1, la valeur de 2,47 signifie que la galaxie a été observée lorsque l'univers avait environ 2000 millions d'années, environ 20 % de son âge actuel.

Les grandes valeurs de redshift et de luminosité de BOSS-EUVLG1 l'ont fait classer précédemment dans le projet BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey) comme un quasar. Cependant, à partir des observations faites avec les instruments OSIRIS et EMIR sur le GTC, et avec le télescope à ondes millimétriques ALMA, les chercheurs ont montré qu'il ne s'agit pas d'un quasar, mais en fait une galaxie à l'extrême, propriétés exceptionnelles.

L'étude a révélé que la luminosité élevée de BOSS-EUVLG1 dans l'ultraviolet et dans l'émission Lyman-alpha est due au grand nombre de jeunes, étoiles massives de la galaxie. Cette haute luminosité, bien au-dessus de la gamme des autres galaxies, a donné lieu à son identification initiale comme quasar. Cependant, dans les quasars, la luminosité élevée est due à l'activité autour des trous noirs supermassifs dans leurs noyaux et non à la formation d'étoiles.

"BOSS-EUVLG1 semble être dominé par un sursaut de formation de jeunes, étoiles très massives, avec presque pas de poussière, et avec une très faible métallicité, " explique Rui Marques Chaves, chercheur au CAB, ancien doctorant à l'Instituto de Astrofísica de Canarias et à l'Université de La Laguna (ULL), et premier auteur de l'article.

Le taux de formation d'étoiles dans cette galaxie est très élevé, environ 1000 masses solaires par an, qui est environ 1000 fois plus élevé que celui de la Voie Lactée, bien que la galaxie soit 30 fois plus petite. "Ce taux de formation d'étoiles n'est comparable qu'aux galaxies infrarouges les plus lumineuses connues, mais l'absence de poussière dans BOSS-EUVLG1 permet à son émission ultraviolette et visible de nous parvenir avec pratiquement aucune atténuation, " explique Ismaël Pérez Fournon, chercheur à l'IAC et co-auteur de l'article.

Les résultats de l'étude suggèrent que BOSS-EUVLG1 est un exemple des phases initiales de la formation de galaxies massives. Malgré sa luminosité élevée et son taux de formation d'étoiles, sa faible métallicité montre que la galaxie a à peine eu le temps d'enrichir son milieu interstellaire en poussières et en métaux nouvellement formés. Néanmoins, dit le doctorant de l'IAC et co-auteur Camilo E. Jiménez Ángel, "la galaxie évoluera vers une phase plus poussiéreuse, semblable aux galaxies infrarouges. Aussi, sa forte luminosité dans l'UV ne durera que quelques centaines de millions d'années, une période très courte dans l'évolution d'une galaxie."

"Cela expliquerait pourquoi d'autres galaxies similaires à BOSS-EUVLG1 n'ont pas été découvertes, " dit Claudio Dalla Vecchia, chercheur à l'IAC, et co-auteur de l'article.

BOSS-EUVLG1 a été découvert via l'analyse d'un demi-million de spectres de galaxies et de quasars dans le projet BOSS du Sloan Digital Sky Survey (SDSS) et des observations avec de grands télescopes tels que le GTC et ALMA.