Les scientifiques ont découvert des détails importants sur la formation précoce des galaxies en étudiant l’une des plus anciennes galaxies spirales connues. Leurs découvertes incluent des modèles d'ondes sismiques et des structures de bandes distinctes dans la galaxie, révélant la dynamique de la formation des étoiles dans l'univers primitif.

L'étude d'une ancienne galaxie spirale révèle des informations clés sur les premières galaxies, mettant en évidence la formation rapide d'étoiles et des caractéristiques structurelles uniques par rapport aux galaxies contemporaines.

Un nouvel instantané d’une ancienne galaxie lointaine pourrait aider les scientifiques à comprendre comment elle s’est formée et les origines de notre propre Voie Lactée.

BRI1335-0417 a plus de 12 milliards d’années et constitue la galaxie spirale la plus ancienne et la plus lointaine connue dans l’univers.

L'auteur principal, le Dr Takafumi Tsukui, a déclaré qu'un télescope avancé appelé ALMA leur avait permis d'observer l'ancienne galaxie plus en détail.

Le Dr Tsukui a déclaré : « Plus précisément, nous nous intéressons à la manière dont le gaz pénètre et se déplace dans cette galaxie. Le gaz est un ingrédient clé dans la formation des étoiles et peut nous fournir des indices importants sur la façon dont les galaxies déterminent exactement la formation des étoiles. »

Illustration d’un disque galactique perturbé. Crédit image : Jonathan Bland-Hawthorn et Thorsten Tepper-Garcia/Université de Sydney

Découvrir les mystères du mouvement et de la structure des galaxies

Dans ce cas, les chercheurs ont pu non seulement capturer le mouvement du gaz autour de BRI 1335-0417, mais également révéler la formation d’ondes sismiques – une première pour ce type de galaxie primitive.

Un disque galactique est une masse plate d’étoiles en rotation, de gaz et de poussière qui se déplace comme des ondulations dans un étang après le lancement d’une pierre. Ces nouvelles données signifient que nous en savons désormais beaucoup plus sur la formation de la Voie Lactée.

Le Dr Tsukui a déclaré : « Le mouvement d'oscillation vertical du disque est provoqué par des sources externes, soit du nouveau gaz circulant dans la Voie lactée, soit un contact avec d'autres galaxies plus petites. Les deux possibilités fourniraient un nouveau carburant pour la formation d'étoiles dans la galaxie.

Une simulation montrant le processus de formation des galaxies spirales. Source : projet 4D2U de l'Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ), Takaaki Takeda, Sorahiko Nukatani, Takayuki R. Saitoh.

un aperçu du passé

Parce que BRI1335-0417 est très éloigné de la Terre, sa lumière met plus de temps à atteindre la Terre. L'image maintenant vue par les télescopes est une répétition des premiers jours de la galaxie, lorsque l'univers n'avait que 10 % de son âge actuel.

"Il a été constaté que les premières galaxies formaient des étoiles beaucoup plus rapidement que les galaxies modernes. C'est le cas de BRI1335-0417, qui, malgré une masse similaire à celle de notre propre Voie lactée, a formé des étoiles des centaines de fois plus rapidement", a déclaré la co-auteure, la professeure agrégée Emily Wisnioski. "Les structures en spirale sont très rares dans l'univers primitif, et la manière exacte dont elles se sont formées est encore inconnue. Cette étude nous donne également des informations importantes sur ce qui est le plus susceptible de se produire. Nous voulons comprendre comment le gaz est fourni pour suivre ce taux rapide de formation d'étoiles. Bien qu'il ne soit pas possible d'observer directement l'évolution des galaxies car nos observations ne nous donnent qu'un instantané, les simulations informatiques peuvent nous aider à reconstituer l'histoire."

La recherche a été publiée dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.