Une galaxie exceptionnellement ancienne découverte grâce au télescope spatial James Webb
Les chercheurs ont récemment découvert une galaxie inattendue à l’aide du télescope spatial James Webb (JWST). Ce grand tourbillon d’étoiles est connu sous le nom de galaxie spirale à grand dessin, et son âge exceptionnellement avancé pourrait changer ce que nous savons sur la formation des galaxies.
Généralement, plus une galaxie est ancienne, plus elle est éloignée de nous. Les scientifiques peuvent évaluer l’âge et la distance des galaxies grâce à quelque chose appelé décalage vers le rouge – un phénomène qui se produit lorsque la lumière se décale vers des longueurs d’onde plus basses et plus rouges lorsqu’elle traverse de grandes étendues d’espace. Cela se produit pour quelques raisons ; d’abord, parce que l’univers est en expansion, les vieilles étoiles se retrouvent naturellement plus éloignées. Et deuxièmement, parce que le rouge est la plus longue longueur d’onde dans le spectre visible de la lumière, les étoiles qui sont très loin ont tendance à paraître plus rouges, ayant un décalage vers le rouge plus élevé. JWST est conçu pour observer profondément dans le spectre rouge et infrarouge, ce qui lui permet de voir les vieilles galaxies lointaines plus clairement que n’importe quel télescope précédent.
Une galaxie à grand dessin exceptionnelle
Cependant, les galaxies spirales ont tendance à être du côté plus jeune, ce qui fait de la galaxie récemment découverte, désignée A2744-GDSp-z4, une exception. Les galaxies à grand dessin comme A2744-GDSp-z4 se caractérisent par leurs deux bras spiraux bien définis. Très peu ont déjà été trouvées avec un décalage vers le rouge supérieur à 3.0, ce qui signifie que leur lumière a voyagé pendant près de 11,5 milliards d’années, selon l’Observatoire Las Cumbres. La nouvelle galaxie, quant à elle, a un décalage vers le rouge de 4.03, ce qui signifie que la lumière détectée par JWST a été émise il y a plus de 12 milliards d’années. Selon les chercheurs qui l’ont découverte, cela signifie que A2744-GDSp-z4 s’est formée lorsque l’univers n’était âgé que d’environ 1,5 milliard d’années — et elle semble s’être formée très rapidement. Avec son taux de formation d’étoiles estimé, elle a accumulé une masse d’environ 10 milliards de masses solaires en seulement quelques centaines de millions d’années.
Cela va à l’encontre de la façon dont les scientifiques pensent que les galaxies spirales se forment habituellement. La rareté des spirales avec un décalage vers le rouge élevé pourrait être une conséquence des galaxies étant dynamiquement chaudes à ces époques précoces, ont écrit les chercheurs, dirigés par Rashi Jain du National Center for Radio Astrophysics en Inde, dans la nouvelle étude. Les systèmes dynamiquement chauds ont tendance à former des structures fragmentées, plutôt que des spirales très ordonnées, ont ajouté les chercheurs.
La théorie de l’équipe est que la formation de A2744-GDSp-z4 a pu être influencée par la présence d’une barre stellaire – des structures gazeuses trouvées dans la majorité des galaxies, qui alimentent la naissance des étoiles et canalisent le gaz entre les régions internes et externes d’une galaxie, contribuant à la taille et à la forme de la galaxie. La spirale ancienne aurait également pu se former grâce à la fusion de deux galaxies plus petites, bien que cela semble moins probable étant donné sa structure ordonnée, ont écrit les chercheurs.
Ces découvertes ont été publiées le 9 décembre sur la base de pré-publication arXiv. L’étude n’a pas encore fait l’objet d’un examen par les pairs.
