Un objet « impossible » découvert 1,4 milliard d’années après le Big Bang

En sondant l’Univers primitif, des astronomes ont détecté un amas de galaxies précoce au cœur nettement plus chaud que ne le prévoyaient nos modèles. Une telle découverte a d’importantes implications pour notre compréhension de la formation de ces vastes structures.

Poussée de croissance pour SPT2349-56

Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Nature, Dazhi Zhou, de l’université de Colombie-Britannique, et ses collègues ont utilisé le radiotélescope géant ALMA, au Chili, pour scruter SPT2349-56. Un gigantesque proto-amas galactique situé à environ 13,4 milliards de la Terre, dont le seul noyau s’étend sur environ 500 000 années-lumière.

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De façon inattendue, l’examen de ces données a révélé des températures remarquables au cœur de cet assemblage d’une trentaine de galaxies, avec des gaz surchauffés dépassant les 10 millions de Kelvin.

« Elles sont cinq à dix fois plus élevées que ce que prévoyaient les simulations », détaille Zhou. « Cette découverte nous offre un aperçu d’une phase jusqu’alors insoupçonnée de l’évolution des amas. »

Actuellement sans équivalent à une époque aussi précoce du cosmos, SPT2349-56 se révèle anormalement stable et mature. Alors que les autres amas détectés 1,4 milliard d’années après le Big-Bang s’apparentent à des esquisses, sa densité, sa structure et les signes d’un véritable flambée stellaire, avec des étoiles se formant environ 5 000 fois plus rapidement que celles de la Voie lactée, indiquent clairement une croissance accélérée.

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Des trous noirs supermassifs actifs

Selon l’équipe, les températures remarquables de ce gaz intra-amas ne peuvent être expliquées par le seul processus de chauffage gravitationnel, impliquant l’effondrement de la matière sous l’effet de sa propre gravité, qui va comprimer le gaz et l’échauffer à l’échelle de milliards d’années.

La présence confirmée de trois trous noirs supermassifs en pleine frénésie alimentaire au sein du proto-amas suggère un sérieux coup de pouce de ces monstres cosmiques, dont les jets de plasma hautement énergétiques contribueraient à réchauffer son cœur.

Zhou et ses collègues prévoient de poursuivre leurs observations, dans l’optique de débusquer davantage de ces objets précoces à croissance rapide.

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Précédemment, des astronomes avaient détecté une galaxie « impossible » 700 millions d’années après le Big Bang.