Les observations d’une galaxie lointaine plusieurs fois plus grande que la Voie lactée révèlent une quiétude surprenante dans cette mer d’étoiles précoces. Une équipe internationale dirigée par l'Université de Californie à Davis a utilisé les données spectroscopiques collectées par le télescope spatial James Webb pour mesurer le mouvement relatif et la répartition de la matière dans trois galaxies distantes environ 1,8 milliard d'années après le Big Bang. L'une des galaxies tournait clairement, comme prévu, et l'autre était décrite comme "un peu chaotique". Mais c’est la troisième galaxie qui a vraiment retenu l’attention des astronomes.
La galaxie XMM-VID1-2075, découverte lors de précédentes études du ciel, a été mise en évidence en raison de sa taille énorme et du fait qu'elle a cessé de produire de nouvelles étoiles et, étonnamment, n'a presque aucune rotation.
Bien qu'il ne soit pas rare de trouver des galaxies massives dans l'univers proche qui ont arrêté de tourner en raison de collisions au cours des éons, l'univers n'avait qu'environ 2 milliards d'années lorsque XMM-VID1-2075 a été observé, ce qui soulève des questions sur les forces qui auraient pu l'empêcher de tourner. "Une grande partie de ce type de travail a été réalisée dans des galaxies proches parce qu'elles sont plus proches et plus grandes, donc ce type d'études peut être réalisé depuis le sol, mais c'est très difficile pour les galaxies à redshift élevé car elles semblent beaucoup plus petites dans le ciel", a déclaré Ben Forrest, auteur principal de l'étude.
Les galaxies nouveau-nées commencent généralement à tourner lorsque la matière contenue dans les nuages de poussière et de gaz tombe vers l'intérieur, transférant le moment cinétique lorsque la matière tourbillonne autour d'un noyau dense. Au fil du temps, une série de collisions et de fusions avec d’autres galaxies pourraient envoyer des étoiles voler dans des directions aléatoires, freinant potentiellement ce vortex cosmique. Cependant, le temps est un facteur critique. Alors que de nombreuses galaxies à rotation lente et criblées de trous ont été découvertes relativement proches, les astronomes ne s'attendaient jamais à trouver un tel objet aussi loin. "Certaines simulations prédisent un très petit nombre de ces galaxies non tournantes dans le tout premier univers, mais on s'attend à ce qu'elles soient assez rares", a déclaré Forrest.
Une possibilité est une collision fortuite avec une galaxie voisine en rotation inverse. Lorsque deux galaxies tournent dans des directions opposées, toute rotation est annulée. La distribution lumineuse du XMM-VID1-2075 conforte également cette interprétation. "Pour cette galaxie particulière, nous voyons un large excès de lumière sur les côtés. Cela suggère que d'autres objets sont entrés et ont interagi avec le système, modifiant éventuellement ses propriétés dynamiques", a déclaré Forrest.
C'est une autre façon pour le télescope James Webb de remettre en question notre compréhension de l'univers primitif, des galaxies « incroyablement énormes » aux galaxies « incroyablement matures ». À mesure que notre catalogue d’objets anciens continue de s’élargir, les modèles décrivant les origines de l’univers seront peaufinés d’une manière qui sera presque certainement vertigineuse.
La recherche a été publiée dans la revue Nature Astronomy.