La galaxie à disque rotatif la plus lointaine et donc la plus ancienne jamais observée a surpris les astronomes et pourrait remettre en question nos théories de l’évolution galactique. Non seulement elle semble exister trop tôt dans le cosmos pour tourner fortement, mais la galaxie montre également des traces de bras spiraux semblables à des galaxies « modernes » très évoluées comme notre propre Voie Lactée.
La galaxie, désignée REBELS-25, est vue telle qu’elle était seulement 700 millions d’années après le Big Bangà une époque où les astronomes s’attendaient à ce que les galaxies soient petites et désordonnées. Fidèle à son nom, cette galaxie rebelle a défié cette tendance en apparaissant ordonnée plutôt que chaotique.
REBELS-25 a été découvert par une équipe d’astronomes utilisant l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un réseau de 66 radiotélescopes situé dans la région du désert d’Atacama, au nord du Chili.
« D’après notre compréhension de la formation des galaxies, nous nous attendons à ce que la plupart des premières galaxies soient petites et d’apparence désordonnée », a déclaré Jacqueline Hodge, astronome à l’Université de Leiden aux Pays-Bas. a déclaré dans un communiqué.
Un jeune rebelle bien rangé
Les galaxies modernes comme la Voie lactée dans le Un univers vieux de 13,8 milliards d’années ont eu des milliards d’années pour développer des formes et des caractéristiques distinctives, telles que des bras spiraux frappants.
Dans l’univers primitif, avant que ce délai d’organisation ne soit disponible, les astronomes s’attendaient à voir des galaxies désordonnées et agglomérées. On s’attend à ce que ces premières galaxies aient développé la forme des galaxies contemporaines au cours de milliards d’années alors qu’elles se livraient à une série de collisions et de fusions, développant incroyablement lentement des caractéristiques telles que des formes de disque et des bras spiraux.
La découverte de REBELS-25, alors que l’univers n’avait que 5 % de son âge actuel, jette le doute sur cette échelle de temps.
« Voir une galaxie présentant de telles similitudes avec notre propre Voie lactée, qui est fortement dominée par la rotation, remet en question notre compréhension de la rapidité avec laquelle les galaxies du premier univers évoluent vers les galaxies ordonnées du cosmos d’aujourd’hui », a déclaré Lucie Rowland, chef de l’équipe d’étude, également de Leiden. Université, a déclaré dans le même communiqué.
Lorsque les astronomes ont découvert REBELS-25 pour la première fois avec ALMA, la galaxie était déjà considérée comme fascinante car elle montrait des signes de rotation. Cependant, cette enquête initiale n’avait pas une résolution suffisamment élevée pour confirmer qu’il s’agissait bien de la galaxie la plus éloignée et la plus fortement rotative jamais observée.
Pour découvrir plus précisément la structure et le mouvement de cette première galaxie, l’équipe a continué à l’étudier avec ALMA, mais cette fois à une résolution plus élevée. Cela montrait que le gaz dans REBELS-25 se déplaçait à la fois vers et loin de la Terre. Ceci est possible grâce à un phénomène appelé blueshift et redshift.
Lorsqu’une source de lumière se dirige vers Terrela longueur d’onde de cette lumière est compressée. Cela « déplace » la lumière vers « l’extrémité bleue » de courte longueur d’onde du spectre électromagnétique. Ainsi, une source de lumière se dirigeant vers nous est « décalée vers le bleu ». D’un autre côté, si une source de lumière s’éloigne de nous, la longueur d’onde de la lumière qu’elle émet est étirée, la déplaçant vers « l’extrémité rouge » du spectre électromagnétique.
La nouvelle étude a confirmé que REBELS-25 est une galaxie record, la plus ancienne et la plus lointaine galaxie à forte rotation jamais observée.
« ALMA est le seul télescope existant doté de la sensibilité et de la résolution nécessaires pour atteindre cet objectif », a déclaré Renske Smit, membre de l’équipe de l’Université John Moores de Liverpool en Angleterre, dans le même communiqué.
REBELS-25 semble avoir d’autres surprises qu’il n’a pas encore entièrement divulguées. Par exemple, la galaxie primitive semble avoir des caractéristiques similaires à celles de la Voie Lactée, vieille d’environ 13,6 milliards d’années. Ceux-ci incluent une « barre centrale » allongée d’étoiles avec des indices selon lesquels elle pourrait même posséder des bras en spirale. Cela conduirait REBELS-25 à battre un autre record en tant que galaxie spirale la plus lointaine et la plus ancienne jamais observée. Le détenteur actuel du record est cheers-2112, vu par le Télescope spatial James Webb (JWST) lorsque l’univers avait environ 2,1 milliards d’années.
« Trouver d’autres preuves de structures plus évoluées serait une découverte passionnante, car il s’agirait de la galaxie la plus éloignée avec de telles structures observées à ce jour », a conclu Rowland.
Les recherches de l’équipe ont été acceptées pour publication dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
Initialement publié sur Espace.com.
