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Une raretée de l'espace : La plus lointaine galaxie à disque en rotation découverte
Des chercheuses ont découvert la galaxie la plus lointaine semblable à la Voie lactée jamais observée. Baptisée REBELS-25, cette galaxie à disque semble aussi ordonnée que les galaxies actuelles, mais nous la voyons telle qu'elle était lorsque l'Univers n'avait que 700 millions d'années. Cela est surprenant car, selon notre compréhension actuelle de la formation des galaxies, les galaxies les plus anciennes devraient être plus chaotiques. La rotation et la structure de REBELS-25 ont été révélées grâce à ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), dont l'Observatoire Européen Austral (ESO) est partenaire.
La galaxia REBELS-25. Photo: ESO
Les galaxies que nous voyons aujourd'hui ont beaucoup évolué par rapport aux galaxies chaotiques et désordonnées que les astronomes observent généralement dans les premiers instants de l'Univers.
"D'après notre compréhension de la formation des galaxies, nous nous attendons à ce que la plupart des galaxies primitives soient petites et désordonnées", explique Jacqueline Hodge, astronome à l'université de Leiden, aux Pays-Bas, et coautrice de l'étude.
Ces galaxies primitives désordonnées fusionnent les unes avec les autres, puis évoluent vers des formes plus lisses à un rythme incroyablement lent.
Les théories actuelles suggèrent que, pour qu'une galaxie soit aussi ordonnée que notre Voie lactée - un disque en rotation avec des structures ordonnées comme des bras spiraux - des milliards d'années d'évolution doivent s'être écoulées. La détection de REBELS-25 remet toutefois en question cette échelle temporelle.
Dans cette étude, les astronomes ont découvert que REBELS-25 est la galaxie à disque à forte rotation la plus éloignée jamais découverte. La lumière qui nous parvient de cette galaxie a été émise alors que l'Univers n'avait que 700 millions d'années, soit à peine 5 % de son âge actuel (13,8 milliards), ce qui rend la rotation ordonnée de REBELS-25 inattendue.
"Le fait de voir une galaxie présentant de telles similitudes avec notre Voie lactée, qui est fortement dominée par la rotation, remet en question notre compréhension de la rapidité avec laquelle les galaxies de l'Univers primitif évoluent vers les galaxies ordonnées du cosmos actuel", explique Lucie Rowland, doctorante à l'université de Leyden et première autrice de l'étude.
REBELS-25 a été initialement détecté lors d'observations antérieures effectuées par la même équipe, également avec ALMA, qui est situé dans le désert d'Atacama au Chili. À l'époque, il s'agissait d'une découverte passionnante, montrant des signes de rotation, mais la résolution des données n'était pas assez fine pour en être sûr.
Pour discerner correctement la structure et le mouvement de la galaxie, l'équipe a effectué des observations de suivi avec ALMA à une résolution plus élevée, ce qui a permis de confirmer la nature record de la galaxie.
"ALMA est le seul télescope existant dont la sensibilité et la résolution permettent d'atteindre ce résultat", explique Renske Smit, chercheuse à l'université John Moores de Liverpool, au Royaume-Uni, et coautrice de l'étude.
Étonnamment, les données laissent également entrevoir des caractéristiques plus développées similaires à celles de la Voie lactée, comme une barre centrale allongée et même des bras spiraux, bien que d'autres observations soient nécessaires pour le confirmer.
"Trouver d'autres preuves de structures plus évoluées serait une découverte passionnante, car il s'agirait de la galaxie la plus lointaine avec de telles structures observées à ce jour", déclare Lucie Rowland.
Ces futures observations de REBELS-25, ainsi que d'autres découvertes de galaxies en rotation précoce, pourraient transformer notre compréhension de la formation précoce des galaxies et de l'évolution de l'Univers dans son ensemble. (ESO)
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