En observant une galaxie nouvellement endormie à l'aide de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) et du télescope spatial Hubble (HST), les scientifiques ont découvert qu'elle avait cessé de former des étoiles non pas parce qu'elle avait épuisé tout son gaz mais parce que la majeure partie de son du carburant de formation d'étoiles avait été éjecté du système lors de sa fusion avec une autre galaxie. Le résultat est une première pour les scientifiques d'ALMA. De plus, s'ils s'avèrent communs, les résultats pourraient changer la façon dont les scientifiques pensent aux fusions et aux décès de galaxies. Les résultats de la recherche sont publiés dans The Astrophysical Journal Letters .

Lorsque les galaxies se déplacent dans l'univers, elles rencontrent parfois d'autres galaxies. Au fur et à mesure qu'elles interagissent, la gravité de chaque galaxie tire sur l'autre. Le bras de fer qui s'ensuit projette du gaz et des étoiles loin des galaxies, laissant derrière lui des flux de matière connus sous le nom de queues de marée.

Et c'est exactement ce que les scientifiques pensent être arrivé au SDSS J1448 + 1010, mais avec une torsion de l'intrigue. La galaxie massive, qui est née lorsque l'univers avait environ la moitié de son âge actuel, a presque terminé sa fusion avec une autre galaxie. Au cours d'observations avec le HST et ALMA - une collaboration internationale dans laquelle l'Observatoire national de radioastronomie (NRAO) de la National Science Foundation des États-Unis est partenaire - les scientifiques ont découvert des queues de marée contenant environ la moitié du gaz froid de formation d'étoiles de l'ensemble du système. La découverte du matériau rejeté de force - égal à 10 milliards de fois la masse du soleil de la Terre - était une indication que la fusion pourrait être responsable de l'étouffement de la formation d'étoiles, et c'est quelque chose que les scientifiques ne s'attendaient pas.

"Ce qui a initialement rendu cette galaxie massive intéressante, c'est que, pour une raison quelconque, elle a soudainement cessé de former des étoiles il y a environ 70 millions d'années, immédiatement après une explosion d'activité de formation d'étoiles. La plupart des galaxies sont heureuses de continuer à former des étoiles", a déclaré Justin Spilker, astronome à la Texas A&M University et auteur principal de l'article. "Nos observations avec ALMA et Hubble ont prouvé que la véritable raison pour laquelle la galaxie a cessé de former des étoiles est que le processus de fusion a éjecté environ la moitié du carburant gazeux nécessaire à la formation d'étoiles dans l'espace intergalactique. Sans carburant, la galaxie ne pouvait pas continuer à former des étoiles."

Cette découverte met en lumière les processus par lesquels les galaxies vivent ou meurent et aide les scientifiques à mieux comprendre leur évolution.

"Lorsque nous regardons l'univers, nous voyons des galaxies qui forment activement de nouvelles étoiles, comme notre propre Voie lactée, et d'autres qui ne le sont pas. Mais ces galaxies "mortes" contiennent de nombreuses étoiles anciennes, elles doivent donc avoir formé toutes ces étoiles à un moment donné, puis a cessé d'en fabriquer de nouvelles", a déclaré Wren Suess, chercheur en cosmologie à l'Université de Californie à Santa Cruz et co-auteur de l'article. "Nous ne comprenons toujours pas tous les processus qui empêchent les galaxies de former des étoiles, mais cette découverte montre à quel point ces fusions majeures de galaxies sont puissantes et à quel point elles peuvent affecter la croissance et l'évolution d'une galaxie au fil du temps."

Étant donné que le nouveau résultat provient d'une seule observation, il est actuellement difficile de savoir à quel point ce bras de fer et la quiétude qui en résulte peuvent être courants. Cependant, la découverte remet en question les théories de longue date sur la façon exacte dont la formation des étoiles s'arrête et les galaxies meurent et a fourni aux scientifiques un nouveau défi passionnant :trouver plus d'exemples.

"Bien qu'il ressorte assez clairement de ce système que le gaz froid peut vraiment se retrouver bien en dehors d'un système de fusion qui ferme une galaxie, la taille de l'échantillon d'une galaxie nous en dit très peu sur la fréquence de ce processus", a déclaré David Setton, un étudiant diplômé du département de physique et d'astronomie de l'Université de Pittsburgh et co-auteur de l'article. "Mais il existe de nombreuses galaxies comme J1448 + 1010 que nous pouvons attraper en plein milieu de ces collisions et étudier exactement ce qui leur arrive lorsqu'elles traversent cette étape. L'éjection de gaz froid est une nouvelle passionnante pièce du puzzle de la quiescence, et nous sommes impatients d'essayer d'en trouver d'autres exemples."

Spilker a ajouté :"Les astronomes avaient l'habitude de penser que la seule façon d'empêcher les galaxies de former des étoiles passait par des processus vraiment violents et rapides, comme un tas de supernovae explosant dans la galaxie pour expulser la majeure partie du gaz hors de la galaxie et chauffer le reste. . Nos nouvelles observations montrent qu'il ne faut pas un processus "rapide" pour couper la formation d'étoiles. Le processus de fusion beaucoup plus lent peut également mettre un terme à la formation d'étoiles et de galaxies." + Explorer plus loin

Les astronomes découvrent comment les galaxies se forment grâce aux fusions