Des chercheurs ont récemment repéré un « bébé » galaxie extrêmement lointain. Située à 12 milliards d’années-lumière de la Terre, celle-ci possède une structure semblable à celle de notre Voie lactée, défiant les modèles actuels d’évolution cosmique.

Un sosie très lointain de la Voie lactée

Dans le cadre de travaux récemment publiés dans la revue Nature, une équipe d’astronomes de l’Institut Max Planck, en Allemagne, ont identifié une galaxie dont la structure se révèle très proche de celle de la Voie lactée grâce au réseau de radiotélescopes ALMA, au Chili. Si cette découverte n’a rien de particulièrement surprenant en soi – de telles formations sont en effet assez communes dans l’Univers, cette galaxie connue sous le nom de SPT0418-47 se trouve à 12 milliards d’années-lumière, ce qui signifie qu’elle se trouve à un stade de développement extrêmement avancé pour son « jeune » âge.

Bien que nous ne comprenions encore pas entièrement comment les galaxies se forment, on estime généralement que celles des premiers jours de l’Univers étaient turbulentes et chaotiques. Il a fallu plusieurs milliards d’années avant qu’elles ne se stabilisent et forment des structures semblables à celle de la Voie lactée, avec un disque en rotation renfermant un bulbe (ou centre galactique) et encadré par des bras spiraux.

Toutefois, les scientifiques ont constaté que la galaxie SPT0418-47 se démarquait de cette tendance présumée avec une structure à disque et un bulbe s’étant formés de façon extrêmement précoce. Cette dernière est en effet située à quelque 12 milliards d’années-lumière de la Terre, une distance faramineuse signifiant que nous l’observons telle qu’elle était lorsque l’Univers n’était âgé que de 1,4 milliard d’années (soit à peine 10 % de son âge actuel). Selon les théories actuelles, SPT0418-47 devrait logiquement s’apparenter à un amas d’étoiles chaotique, et non à une galaxie déjà structurée.

Reconstruction de la galaxie SPT0418-47, décrite par les chercheurs comme « le sosie le plus distant de la Voie lactée » — © ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Rizzo et al.

« Ces résultats représentent une découverte capitale dans le domaine de la formation des galaxies »

« Ces résultats représentent une découverte capitale dans le domaine de la formation des galaxies, montrant que les structures que nous observons dans les galaxies spirales proches et dans notre Voie lactée étaient déjà présentes il y a 12 milliards d’années », déclare la chercheuse Francesca Rizzo, ayant supervisé ces recherches. « Ce que nous avons découvert est assez déroutant : bien qu’elle forme des étoiles à un rythme élevé et qu’elle soit le siège de processus hautement énergétiques, SPT0418-47 est le disque galactique le mieux ordonné observé à ce jour dans l’Univers jeune », souligne de son côté Simona Vegetti, co-auteure de l’étude.

S’il s’agit vraisemblablement de la galaxie semblable à la Voie lactée la plus lointaine jamais observée, l’équipe prédit que SPT0418-47 sera destinée à évoluer en une galaxie elliptique (davantage semblable à une sphère aplatie), à l’intérieur de laquelle les nouvelles étoiles se forment beaucoup plus lentement.

Identifier la structure de galaxies aussi lointaines n’est pas chose aisée, en raison de la luminosité extrêmement faible qu’elles émettent habituellement. Mais dans le cas de SPT0418-47, celle-ci s’est tout simplement trouvée amplifiée par le champ de gravité d’une galaxie beaucoup plus proche (un phénomène connu sous le nom de lentille gravitationnelle) qui a permis aux chercheurs de reconstruire sa véritable forme grâce à la modélisation informatique.

Selon les auteurs de l’étude, la découverte d’une galaxie aussi bien agencée au sein de l’Univers jeune nécessitera la révision des modèles actuels en matière de formation et d’évolution de telles structures cosmiques.

La galaxie SPT0418-47 est apparue à l’origine comme un anneau lumineux, causé par l’influence gravitationnelle d’une galaxie plus proche — © ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Rizzo et al.

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