Cette Fusion de 14 Galaxies pourrait devenir la Structure la plus massive de notre Univers

  En observant des milliards d’années-lumière depuis l’époque où l’Univers n’avait que 10% de son âge actuel, les astronomes ont repéré un amoncellement colossal : 14 jeunes galaxies en...
 

En observant des milliards d’années-lumière depuis l’époque où l’Univers n’avait que 10% de son âge actuel, les astronomes ont repéré un amoncellement colossal : 14 jeunes galaxies en combustion d’étoiles qui se fondent dans l’une des structures les plus massives de l’Univers.

En utilisant certains des télescopes les plus puissants en opération aujourd’hui, une équipe de recherche internationale a découvert la concentration extrêmement dense des galaxies chaudes qui se caressent les unes vers les autres.

Finalement, la méga-fusion formera un amas de galaxies, liées gravitationnellement par la matière noire et finalement créant ensemble une galaxie gigantesque.

Cette étape de la fusion s’appelle un protocluster, et c’est une découverte extraordinaire.

« Le fait d’avoir attrapé un amas massif de galaxies en formation est spectaculaire en soi « , a déclaré Scott Chapman, astrophysicien à l’Université Dalhousie, un des auteurs d’un nouvel article publié dans Nature.

« Mais le fait que cela se produise si tôt dans l’histoire de l’Univers pose un formidable défi à notre compréhension actuelle de la façon dont les structures se forment dans l’univers.

Les 14 galaxies du SPT2349-56, imagées par ALMA. (ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) ; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

 

Le protocluster, nommé SPT2349-56, se trouve à 12,4 milliards d’années-lumière, peuplé de galaxies poussiéreuses qui forment des étoiles à un rythme furieux – jusqu’à 1 000 fois plus rapide que la Voie lactée. Pourtant, ils sont entassés dans un espace trois fois plus grand que notre galaxie entière.

En soi, le protocluster serait une trouvaille rare, mais il y a une autre tournure de l’histoire. C’est l’une des deux découvertes récentes.

Publiée dans arXiv en septembre dernier, une équipe de chercheurs a annoncé qu’ils avaient également trouvé un protocluster de 10 galaxies de combustion poussiéreuse dans l’Univers primitif. Ils l’ont surnommé le Dusty Red Core.

Vous pouvez vous attendre à découvrir toutes sortes de choses qui se forment dans l’Univers primitif – étoiles, galaxies, amas de galaxies – mais la taille et la composition de ces protoclusters est une énigme.

« On pense que la durée de vie des étoiles poussiéreuses est relativement courte, parce qu’elles consomment leur gaz à un rythme extraordinaire « , explique l’astrophysicien Iván Oteo de l’Université d’Edimbourg, auteur principal de l’article arXiv.

 

« A tout moment, dans n’importe quel coin de l’Univers, ces galaxies sont généralement en minorité. Ainsi, trouver de nombreuses étoiles poussiéreuses qui brillent en même temps comme ceci est très déroutant, et quelque chose que nous devons encore comprendre. ».

Après le Big Bang, selon nos modèles actuels de l’Univers, tout était encore sombre pendant un certain temps. Ce n’est qu’environ 1 milliard d’années plus tard que l’Univers est devenu totalement ionisé et transparent, et nous voyons apparaître les premières galaxies.

Ces grappes apparaissent environ 1,4 milliard d’années après le Big Bang. Les modèles de l’évolution de l’Univers prédisent que, bien que ces amas puissent exister, ils auraient dû mettre beaucoup plus de temps à évoluer.

« Comment cet assemblage de galaxies est devenu si grand si vite est un mystère », a déclaré Tim Miller, candidat au doctorat à l’Université de Yale, et auteur principal sur le papier Nature.

« Il n’a pas été construit graduellement sur des milliards d’années, comme les astronomes pourraient s’y attendre. Cette découverte offre une excellente occasion d’étudier comment les galaxies massives se sont réunies pour construire d’énormes amas de galaxies. »

Le SPT2349-56 a d’abord été vu comme une faible tache lumineuse imaginée par le télescope du pôle Sud en 2010, mais c’était assez inhabituel pour justifier une enquête plus approfondie avec quelque chose de plus puissant.

Les télescopes Atacama Large Millimetre Array (ALMA) et Atacama Pathfinder Experiment (APEX) de l’European Southern Observatory (ESO) ont ensuite été utilisés pour obtenir des images de l’objet en plus haute résolution, montrant plus de détails.

Souvent, les objets qui se trouvent au début de l’Univers sont trop faibles pour que nos télescopes puissent les capter, mais il se peut qu’il y ait plus de ces protoclusters, ont dit les chercheurs.

« Ces découvertes de ALMA ne sont que la pointe de l’iceberg. Des observations supplémentaires avec le télescope APEX montrent que le nombre réel de galaxies formant des étoiles est probablement trois fois plus élevé « , a déclaré l’astronome Carlos De Breuck de l’ESO.

« Les observations en cours avec l’instrument MUSE sur le VLT de l’ESO identifient aussi d’autres galaxies. »

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