Star Metro - Découverte d'une galaxie remarquable dans l'Univers jeune

Observée alors que l'Univers n'avait que 2,6 milliards d'années, un cinquième de son âge actuel, J0107a est une "galaxie monstre" comme l'a qualifiée le premier auteur de l'étude, Shuo Huang, dans un communiqué de l'Observatoire national d'astronomie japonais (NAO) et de l'Université de Nagoya.

Sa masse est plus de dix fois supérieure à celle de notre Voie lactée, qui est déjà un poids-lourd en la matière. Comme elle, il s'agit d'une galaxie spirale barrée. C'est-à-dire un disque dont le centre est traversé par une barre de gaz et d'étoiles, dotée de bras courbés.

Le problème est que de telles barres "ne sont pas censées être apparues dans l'Univers très jeune", car il s'agit de "systèmes très évolués, bien organisés qui prennent du temps à se former", remarque dans un article accompagnant l'étude Deanne Fisher, professeure d'astronomie à l'Université australienne de technologie Swinburne.

Autre singularité de J0107a, la proportion de gaz que contient sa barre est très élevée, de l'ordre de 50%, contre 10% pour les galaxies barrées plus modernes. Une partie de cet amas de gaz s'écoule vers le centre de la structure, où il alimente une formation d'étoiles à un rythme colossal, trois cent fois plus élevé que celui de la Voie lactée.

Dans sa seule barre, J0107a crée l'équivalent de 500 Soleils par an. Le carburant de gaz permettant cette création est peut-être aussi responsable, selon l'étude, de l'activité de son cœur, dont la luminosité est mesurée à l'équivalent de 700 milliards de Soleils.

Cette intense activité n'est en soi pas une surprise, la "plupart des étoiles s'étant formées pendant cette époque tempétueuse, riche en gaz", remarque Deanne Fisher.

La professeure rappelle que tout au long du siècle précédent, les astronomes avaient dressé une cosmologie voyant des galaxies initialement "très turbulentes", s'assagir progressivement sur plusieurs milliards d'années en adoptant des formes souvent très organisées, comme la Voie lactée.

- Singulièrement organisés -

Après Hubble, l'arrivée du télescope spatial James Webb, opérationnel depuis 2022, a révolutionné cette vision. En détectant d'abord un excès de galaxies par rapport aux prédictions des modèles. Avec des structures beaucoup plus lumineuses et pouvant s'être formées plus tôt que prévu.

Surtout, là où Hubble distinguait essentiellement des formes irrégulières, son successeur voit des objets singulièrement organisés.

L'équipe d'astronomes d'institutions japonaises réunis autour de Shuo Huang a complété ses observations à l'aide du radiotélescope géant ALMA, installé dans le désert chilien de l'Atacama.

Ce dernier a permis de se pencher sur la distribution et la dynamique des gaz de molécules à l'œuvre. Un nuage gigantesque, d'un diamètre de 120.000 années lumière, supérieur à celui de la Voie lactée, ceinture et alimente la croissance de J0107a.

Les astronomes le supposent "issu d'un grand réservoir de gaz chutant vers la galaxie depuis la toile cosmique", selon Shuo Huang. C'est l'idée que de cette toile cosmique - un réseau de matière quadrillant l'espace intergalactique -, des courants de gaz irriguent les galaxies naissantes.

Dans celles dotées d'une barre, cette dernière distribuerait ce gaz de façon à "créer des structures d'étoiles de dix à cent fois plus rapidement que cela ne se produit dans les galaxies proches et dans la Voie lactée", selon Deanne Fisher.

Ce qui ouvre la possibilité que cette évolution "ait eu lieu bien plus tôt dans l'histoire de l'Univers qu'on ne l'imaginait", écrit l'astronome.

Elle pose cependant un bémol à cette l'étude en remarquant qu'elle porte pour l'instant sur une seule galaxie. Ce qui rend "impossible" de généraliser à ce stade les conclusions tirées par l'équipe japonaise, écrit-elle. La solution résidant dans "plus d'observations" pour "établir une vision correcte de l'évolution cosmique".

K.Morrison--SMC