Découverte de la plus ancienne galaxie spirale connue

Pour mieux comprendre l’origine des galaxies, les cosmologistes et les astrophysiciens repoussent sans cesse les limites de leurs instruments. L’un des derniers en date, Alma, leur a permis de débusquer une galaxie spirale déjà bien développée alors que le cosmos observable n’avait que 1,4 milliard d’années.

On doit à Edwin Hubble une classification des galaxies qu’il a proposée et développée avant la seconde guerre mondiale. Elle comporte trois grands types. Il y a les spirales, contenant d’importantes quantités de gaz et de poussières, avec un disque où l’on trouve de jeunes étoiles et un bulbe plus ou moins important contenant des vieilles étoiles. Viennent ensuite les elliptiques, principalement constituées de vieilles étoiles et pauvres en gaz et poussières, qui ont une structure sphéroïdale. Et enfin les irrégulières, de plus petite taille et riches en jeunes étoiles.

Hubble avait aussi proposé une séquence d’évolution reliant ces galaxies qui aujourd’hui n’est plus acceptée. Le modèle simple qu’il avait avancé pour expliquer la naissance des galaxies et leur structure en disque et que l’on peut, par exemple, retrouver présenté dans le célèbre cours de l’Université de Berkeley sur la mécanique a gardé toutefois une certaine pertinence.

Bien sûr, de nos jours, nous avons des modèles beaucoup plus sophistiqués de la naissance des galaxies (proposés et développés par exemple par le prix Nobel de physique James Peebles), notamment parce que nous disposons d’un océan de données observationnelles dont Hubble et ses contemporains ne disposaient pas et qu’il nous est possible de les traiter avec des ordinateurs ou simplement des simulateurs autrement plus puissants que de son temps également.

Reste qu’il existe encore des énigmes concernant la naissance et l’évolution des galaxies, même si des perspectives nouvelles ont émergé depuis une décennie au point de constituer le paradigme dominant de nos jours, comme l’a expliqué à Futura le cosmologiste Romain Teyssier.

Le cosmos observable il y a 12,4 milliards d’années
Pour résoudre ces énigmes, on cherche donc à observer le tout début de la formation des galaxies et donc à remonter de plus en plus loin dans le passé à l’aide d’observations. L’une des dernières en date n’est autre qu’un record de distance pour une galaxie spirale cataloguée sous le nom de BRI 1335-0417.

C’est une équipe d’astrophysiciens japonais qui a récemment annoncé sa découverte via notamment un article dans Science et qui explique que la galaxie a été découverte grâce à l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma). Le réseau de radiotélescopes a capté des photons provenant de BRI 1335-0417 qui ont été émis alors que le cosmos observable n’était âgé que de 1,4 milliard d’années, il y a donc 12,4 milliards d’années, ce qui bat le précédent record dont Futura avait parlé dans le précédent article ci-dessous.

La taille de BRI 1335-0417 est intrigante, elle est déjà d’au moins 30.000 années-lumière de diamètre, soit un tiers de celle notre Galaxie qui est aussi une spirale. On peut suspecter qu’elle est encore plus grande et que nous n’avons pas encore la puissance pour observer ses bords externes car la formation stellaire y serait moins importante, ce qui les rendrait moins lumineux. Les chercheurs estiment toutefois que la jeune galaxie était déjà presque aussi massive que la Voie lactée.

De nouveau, on est confronté au problème de la croissance rapide des galaxies, ce qui a des implications sur les modèles qui peuvent en rendre compte. On sait notamment que le modèle avec des filaments de matière noire froide canalisant des courants d’hydrogène et d’hélium produit par le Big Bang permet justement de faire croître plus vite des galaxies que si l’on suppose que leur croissance se produit à l’occasion de fusion entre des galaxies naines, donnant des galaxies plus massives qui vont accréter à leur tour des galaxies naines et parfois entrer en collision avec d’autres galaxies géantes.

Ce qui est sûr, c’est que BRI 1335-0417 forme activement des étoiles et contient d’importantes quantités de poussières. Mais se pose alors le problème de savoir ce qu’elle est devenue de nos jours. Si les galaxies spirales sont des objets fondamentaux dans l’Univers, représentant jusqu’à 70 % du nombre total de galaxies, on pense toujours qu’à la suite de collisions elles deviennent des galaxies elliptiques pauvres en gaz et en poussières, ce qui stoppe la formation de nouvelles étoiles.

Source : https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/hubble-decouverte-plus-ancienne-galaxie-spirale-connue-40258/https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/hubble-decouverte-plus-ancienne-galaxie-spirale-connue-40258/

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