Une équipe d’astronomes de l’Université de Milano-Bicocca découvre une spirale colossale
Une équipe d’astronomes de l’Université de Milano-Bicocca a découvert une gigantesque galaxie spirale qui existait seulement 2 milliards d’années après le Big Bang, qui a donné naissance à l’univers il y a environ 13,8 milliards d’années. Surnommée Big Wheel, c’est en réalité l’une des plus grandes galaxie jamais observée de cette période cosmique précoce. Les scientifiques ont trouvé Big Wheel près d’un quasar, qui est un trou noir supermassif puissant et actif, en utilisant le télescope spatial James Webb (JWST). La galaxie se trouve à 11,7 milliards d’années-lumière de notre coin du cosmos, et son surnom lui vient de sa rotation remarquablement rapide et de sa taille immense. Elle est cinq fois plus massive que la Voie lactée et s’étend sur 100 000 années-lumière.
Une découverte majeure
Plus précisément, les astronomes ont utilisé de nouvelles observations spectroscopiques avec le spectromètre proche infrarouge (NIRSpec) du JWST pour confirmer que Big Wheel est un disque en rotation. La courbe de rotation de la galaxie, une caractéristique importante des galaxies spirales, montre un schéma typique des courbes de rotation plates observées dans les galaxies matures. La vitesse de rotation de la galaxie augmente à mesure que l’on s’éloigne du centre, atteignant une vitesse de rotation maximale de plusieurs centaines de miles par seconde, similaire à celle des galaxies beaucoup plus développées. La vitesse de rotation de Big Wheel est également en accord avec la relation de Tully-Fisher locale, une corrélation entre la taille et la vitesse de rotation des galaxies observées aujourd’hui. Cela signifie que, malgré sa jeunesse, la galaxie se comporte de manière cohérente avec certaines des plus grandes galaxies spirales les plus matures que nous observons dans l’univers actuel. Big Wheel existe à une époque où la plupart des galaxies sont censées être petites et dans leurs premiers stades de développement. Pourtant, elle est entièrement formée. Cette galaxie est spectaculaire car elle est l’une des plus grandes galaxies spirales jamais découvertes, ce qui est sans précédent pour cette époque précoce de l’univers, déclare Charles Steidel, auteur principal de l’étude et professeur d’astronomie à Caltech, dans une déclaration.
Les mystères de Big Wheel
Alors, comment cela a-t-il pu arriver ? Un indice potentiel réside dans l’environnement de Big Wheel. La galaxie se trouve dans une région dense de l’espace où la densité du nombre de galaxies est plus de dix fois supérieure à la moyenne cosmique. Cet environnement dense pourrait fournir les conditions parfaites pour une croissance rapide des galaxies. Sebastiano Cantalupo, co-auteur de l’étude, suggère que Big Wheel a peut-être bénéficié d’une accrétion efficace de gaz, ce qui a apporté le moment angulaire cohérent nécessaire à la formation de grands disques. De plus, les fusions fréquentes de galaxies riches en gaz dans cette région densément peuplée peuvent avoir contribué à sa taille massive et à sa croissance rapide. Nous pensons que cela pourrait ouvrir la voie à la compréhension de la façon dont certaines galaxies ont pu contourner le processus habituel lent de formation d’étoiles et croître jusqu’à des tailles énormes dans l’univers primitif, a déclaré Cantalupo dans la déclaration. Cette découverte suggère que la formation des galaxies pourrait ne pas être aussi lente ou progressive que précédemment pensé, surtout dans les environnements riches en gaz et en fusion de galaxies.
Les implications de Big Wheel
Big Wheel remet en question les modèles cosmologiques actuels. Sa taille et sa masse dépassent largement les prédictions pour les galaxies présentant des décalages vers le rouge similaires, ce qui en fait une exception dans la population des galaxies. À l’avenir, les astronomes devront peut-être ajuster leurs modèles pour tenir compte de la possibilité d’une croissance rapide des galaxies dans de telles conditions denses. L’étude a été publiée le 17 mars dans la revue Nature Astronomy.
