"Ces observations transforment notre compréhension de l'évolution des galaxies", a déclaré Richard S. Ellis, professeur d'astrophysique à l'University College de Londres (UCL) et co-auteur de l'une des deux nouvelles études publiées dans Nature. "On avait supposé que les premières galaxies auraient été chaotiques et irrégulières, et c'est une grande surprise de constater qu'elles avaient des structures ordonnées et rotatives un peu comme les galaxies spirales modernes, quelques centaines de millions d'années seulement après le Big Bang."
L’univers primitif était un endroit chaotique, rempli de gaz, de poussière et des restes du Big Bang. Les astronomes s’attendaient à découvrir que les premières galaxies à se former seraient petites et irrégulières, avec peu de structure. Cependant, les nouvelles observations d'ALMA montrent que certaines de ces premières galaxies étaient en réalité assez grandes et bien organisées, avec des bras et des barres en spirale similaires à ceux observés dans les galaxies d'aujourd'hui.
Les observations suggèrent également que ces premières galaxies formaient des étoiles à un rythme beaucoup plus rapide que les galaxies actuelles. Cela est évident dans les centres brillants des galaxies, qui sont des régions de formation intense d’étoiles.
Les nouvelles découvertes remettent en question notre compréhension actuelle de l’évolution des galaxies et suggèrent que l’univers primitif aurait pu être un endroit plus complexe et plus diversifié qu’on ne le pensait auparavant.
"Nous vivons une époque de l'histoire de l'univers où nous pensons que les galaxies n'avaient qu'un milliard d'années environ", a déclaré Takuma Izumi, chercheur à l'Observatoire astronomique national du Japon et auteur principal de l'une des études. "C'est comme regarder une image de bébé de l'univers actuel, et c'est étonnant de voir à quel point ces premières galaxies semblent développées et structurées."
Les observations d'ALMA font partie d'un projet plus vaste appelé Atacama Large (Sub)millimeter Aperture Survey (ATLAS), qui utilise ALMA pour imager l'univers lointain avec des détails sans précédent. Les nouvelles images d'ATLAS fournissent aux astronomes une multitude de nouvelles informations sur les débuts de l'univers et remettent en question notre compréhension actuelle de la formation et de l'évolution des galaxies.
"Ces nouvelles observations changent vraiment notre façon de penser l'univers primitif", a déclaré Chris Carilli, directeur de l'Observatoire national de radioastronomie (NRAO) à Socorro, au Nouveau-Mexique, aux États-Unis, et co-auteur de l'une des études. "Il est clair que l'univers primitif était un endroit beaucoup plus complexe et dynamique que nous ne l'avions jamais imaginé."