Mouvement du gaz dans la lointaine galaxie ALESS 073.1 :le gaz en bleu se dirige vers nous tandis que le gaz en rouge s'éloigne de nous, indiquant un disque en rotation. Crédit :Federico Lelli (2021)
Les scientifiques ont remis en question notre compréhension actuelle de la formation des galaxies en dévoilant des images d'une jeune galaxie au début de la vie de l'Univers qui semble étonnamment mature.
La galaxie, baptisé ALESS 073.1, semble avoir toutes les caractéristiques attendues d'une galaxie beaucoup plus mature et a conduit l'équipe de scientifiques à se demander comment elle s'est développée si rapidement.
La nouvelle recherche a été publiée aujourd'hui dans Science .
Les galaxies se présentent sous diverses formes, tailles et couleurs, et sont constitués de différents composants tels que des disques rotatifs, bras en spirale, et « bombes ».
Un objectif majeur de l'astronomie actuelle est de comprendre pourquoi différentes galaxies ressemblent à ce qu'elles sont aujourd'hui et quand leurs différents composants se sont formés.
L'équipe, dirigé par des scientifiques de l'Université de Cardiff, utilisé le télescope Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) comme une « machine à remonter le temps » pour scruter le passé lointain, révélant à quoi ressemblait ALESS 073.1 seulement 1,2 milliard d'années après le Big Bang.
Parce que la lumière émise par la galaxie a mis des milliards d'années pour atteindre nos télescopes sur Terre, l'équipe a pu explorer à quoi ressemblait la galaxie à ses débuts et déterminer comment elle s'était initialement formée.
Une photo d'ALESS 073.1 à peine 1,2 milliard d'années après le Big Bang. Crédit :Université de Cardiff
Le résultat a été l'un des plus nets, images directes d'une galaxie primordiale jamais produites qui ont permis à l'équipe d'entreprendre une étude détaillée de sa structure interne.
"Nous avons découvert qu'un énorme renflement, un disque tournant régulier, et peut-être que des bras spiraux étaient déjà en place dans cette galaxie alors que l'Univers n'avait que 10% de son âge actuel, " a déclaré l'auteur principal de l'étude, le Dr Federico Lelli, qui a entrepris le travail à l'École de physique et d'astronomie de l'Université de Cardiff.
"En d'autres termes, cette galaxie ressemble à un adulte adulte, mais ce ne devrait être qu'un petit enfant."
Co-auteur de l'étude Dr Timothy Davis, de l'École de physique et d'astronomie, a déclaré:"Cette découverte spectaculaire remet en question notre compréhension actuelle de la formation des galaxies, car nous pensions que ces caractéristiques n'apparaissaient que dans les galaxies "mature", pas chez les jeunes."
Une caractéristique clé d'une galaxie est la présence d'un soi-disant renflement, un groupe d'étoiles très compact généralement situé au centre de la galaxie.
On croyait que des renflements massifs se formaient lentement par la fusion de galaxies plus petites ou par des processus spécifiques qui se produisaient dans la galaxie elle-même; cependant, les propriétés cinématiques d'ALESS 073.1 ont révélé que la formation de renflements massifs peut se produire extrêmement rapidement - environ la moitié des étoiles de la galaxie se sont avérées être dans un renflement.
De la même manière, quelques galaxies matures, comme notre propre Voie Lactée, sont connus pour avoir des bras en spirale s'étendant à partir de leurs parties centrales, leur donnant une forme de spirale distinctive.
Des fonctionnalités similaires ont également été repérées de manière inattendue dans ALESS 073.1, au grand étonnement de l'équipe, comme les premières galaxies sont généralement considérées comme chaotiques et turbulentes plutôt que régulières, structures bien organisées comme les bras spiraux.
"Une galaxie comme ALESS 073.1 défie notre compréhension de la formation des galaxies, " a conclu le Dr Lelli.
