Observations profondes de la Télescope spatial James Webb (JWST) ont révélé une galaxie exceptionnellement grande dans le premier univers. C’est un géant cosmique dont la lumière a parcouru plus de 12 milliards d’années pour nous joindre. Nous l’avons surnommé la grande roue, avec nos conclusions Publié le 17 mars dans Nature Astronomy.
Cette galaxie de disque géante existait dans les deux premiers milliards d’années après le Big Bang, ce qui signifie qu’il s’est formé lorsque l’univers n’était que de 15% de son âge actuel. Il remet en question ce que nous savons sur la façon dont les galaxies se forment.
Qu’est-ce qu’une galaxie de disque?
Imaginez une galaxie comme la nôtre Voie lactée: une structure plate et rotative composée d’étoiles, de gaz et de poussière, souvent entourée d’un vaste halo de invisible matière noire.
Les galaxies de disque ont généralement des bras en spirale clairs s’étendant vers l’extérieur d’une région centrale dense. Notre voie lactée elle-même est une galaxie disque, caractérisée par de beaux bras en spirale qui s’enroulent autour de son centre.
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L’étude des galaxies de disque, comme la Voie lactée et la grande roue nouvellement découverte, nous aide à découvrir Comment se forment les galaxiesgrandir et évoluer sur des milliards d’années.
Ces études sont particulièrement importantes, car la compréhension des galaxies similaires à la nôtre peut fournir des informations plus approfondies sur l’histoire cosmique de notre maison galactique.
Une surprise géante
Nous pensions auparavant que les disques des galaxies se forment progressivement sur une longue période: soit par le gaz qui coule en douceur dans les galaxies de l’espace environnant, soit en fusionnant avec des galaxies plus petites.
Habituellement, les fusions rapides entre les galaxies perturberaient les structures spirales délicates, les transformant en formes plus chaotiques. Cependant, la grande roue a réussi à passer rapidement à une taille étonnamment grande sans perdre sa forme en spirale distinctive. Cela remet en question les idées de longue date sur la croissance des galaxies géantes.
Nos observations détaillées de JWST montrent que la grande roue est comparable en taille et en vitesse de rotation à la plus grande Galaxies « Super-Spiral » Dans l’univers d’aujourd’hui. Il est trois fois plus grande que des galaxies comparables à cette époque et est l’une des galaxies les plus massives observées dans le premier cosmos.
En fait, sa vitesse de rotation le place parmi les galaxies à l’extrémité supérieure de ce qu’on appelle le Relation de Tully-Fisherun lien bien connu entre la masse stellaire d’une galaxie et la vitesse à laquelle il tourne.
Remarquablement, même s’il est inhabituellement grand, la grande roue augmente activement à un rythme similaire à d’autres galaxies au même âge cosmique.
Partie inhabituellement bondée de l’espace
Ce qui rend cela encore plus fascinant, c’est l’environnement dans lequel la grande roue s’est formée.
Il est situé dans une région d’espace inhabituellement encombrée, où les galaxies sont emballées étroitement ensemble, dix fois plus dense que les zones typiques de l’univers. Cet environnement dense a probablement fourni des conditions idéales pour que la galaxie se développe rapidement. Il a probablement connu des fusions qui étaient assez douces pour laisser la galaxie maintenir sa forme de disque en spirale.
De plus, le gaz qui coule dans la galaxie a dû bien s’aligner sur sa rotation, permettant au disque de croître rapidement sans être perturbé. Donc, une combinaison parfaite.
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Une découverte chanceuse
Découvrir une galaxie comme la grande roue était incroyablement improbable. Nous avions moins de 2% de chances de le trouver dans notre enquête, selon les modèles actuels de formation de galaxies.
Ainsi, notre constatation a eu la chance, probablement parce que nous l’avons observée dans une région exceptionnellement dense, très différente des environnements cosmiques typiques.
Outre sa formation mystérieuse, le sort ultime de la grande roue est une autre question intrigante. Compte tenu de l’environnement dense, les futures fusions pourraient modifier considérablement sa structure, la transformant potentiellement en une galaxie comparable en masse à la plus grande observée dans les grappes voisines, comme la Vierge.
La découverte de la grande roue a révélé un autre mystère du début de l’univers, montrant que nos modèles actuels d’évolution de la galaxie nécessitent encore un raffinement.
Avec plus d’observations et de découvertes de galaxies massives et premières comme la grande roue, les astronomes pourront débloquer plus de secrets sur la façon dont l’univers a construit les structures que nous voyons aujourd’hui.
Cet article édité est republié à partir de La conversation sous une licence créative Commons. Lire le article original.
