PHOENIX — Des milliers de galaxies nouvellement repérées sont habillées pour un bal victorien : en jupes cerceaux. La cache de « galaxies à structure polaire » – avec de grandes structures étoilées ou poussiéreuses orientées perpendiculairement à leur corps principal – pourrait aider les astronomes à étudier comment les galaxies se forment et évoluent.
« [Polar structure galaxies] sont relativement rares dans l'univers », a déclaré l'astronome Jacob Guerrette lors d'une conférence de presse le 5 janvier lors d'une réunion de l'American Astronomical Society. La plupart des galaxies maintiennent leurs étoiles et leur gaz assez alignés avec leurs disques principaux. Bien que les astronomes aient observé des galaxies à structure polaire depuis les années 1970, seules quelques centaines étaient connues en 2024.
Aujourd'hui, Guerrette et ses collègues ont identifié environ 3 000 nouvelles galaxies à structure polaire potentielles dans les données de l'instrument spectroscopique d'énergie noire, ou DESI, de l'observatoire national de Kitt Peak en Arizona, augmentant ainsi le nombre de galaxies à structure polaire connues d'un ordre de grandeur.
« Sur la base de ces résultats, nous estimons qu'environ 2% de toutes les galaxies massives proches contiennent des structures polaires », a déclaré Guerrette, de l'Université Brigham Young à Provo, dans l'Utah. La Voie lactée elle-même pourrait également avoir une structure polaire, dit Guerrette, même si elle est peut-être trop faible pour être confirmée.
La lumière provenant des galaxies à structure polaire les plus éloignées de l'enquête DESI a mis environ 7,8 milliards d'années pour atteindre la Terre. Des données supplémentaires du télescope spatial Euclid se sont ajoutées à la cohorte DESI et ont étendu l'échantillon plus loin dans le temps, jusqu'à il y a plus de 11 milliards d'années, a également rapporté l'équipe. Les chercheurs espèrent utiliser les ensembles de données combinés pour étudier l’évolution de ces galaxies au fil du temps cosmique.
Les galaxies se présentent sous de nombreuses formes et tailles, et toutes leurs structures polaires ne sont pas des cerceaux. Certains sont des flux d’étoiles ou de gaz ; certains ressemblent davantage à des halos ou à des renflements. Mais toutes ces galaxies doivent avoir subi des affrontements avec une ou plusieurs autres galaxies dans le passé pour acquérir leurs équipements, dit Guerrette. En effet, en l'absence de force externe, la conservation de l'impulsion maintient toutes les étoiles et tous les gaz d'une galaxie en rotation à peu près sur le même plan. Le matériel en orbite à un angle aigu par rapport à ce plan devait avoir été injecté par un intrus.
Cet historique de collision rend les galaxies à structure polaire utiles pour sonder l’évolution globale des galaxies. « Toutes les galaxies n'auront pas une structure polaire », explique Guerrette. « Mais de nombreuses galaxies auront subi une accrétion ou une fusion, nous pouvons donc mieux les étudier en général à travers ce sous-ensemble plus petit de galaxies à structure polaire. »
