Des chercheurs ont découvert la plus ancienne galaxie « morte », observée 13 milliards d’années après la fin de sa formation d’étoiles, à l’aide du télescope spatial James Webb. Cette découverte remet en question les théories existantes sur l’évolution des galaxies et la formation des étoiles au début de l’univers. Crédit : Issues.fr.com
Les astronomes utilisant le Télescope spatial James Webb ont découvert une ancienne galaxie avec une formation d’étoiles interrompue, soulevant des questions sur les cycles de vie des galaxies.
Les astronomes ont observé une galaxie qui a soudainement cessé de former de nouvelles étoiles il y a plus de 13 milliards d’années.
Grâce au télescope spatial James Webb, une équipe internationale d’astronomes dirigée par l’Université de Cambridge et impliquant le LJMU, a repéré une galaxie « morte » alors que l’univers n’avait que 700 millions d’années, la plus ancienne galaxie de ce type jamais observée.
Phénomènes de l’univers primitif
Cette galaxie semble avoir vécu vite et être morte jeune : la formation des étoiles s’est produite rapidement et s’est arrêtée presque aussi rapidement, ce qui est inattendu à un stade aussi précoce de l’évolution de l’univers. Cependant, on ne sait pas clairement si l’état « éteint » de cette galaxie est temporaire ou permanent, ni ce qui l’a amenée à cesser de former de nouvelles étoiles.
Les résultats, rapportés le 6 mars dans la revue Naturepourrait être important pour aider les astronomes à comprendre comment et pourquoi les galaxies arrêtent de former de nouvelles étoiles, et si les facteurs affectant la formation des étoiles ont changé au fil des milliards d’années.
Causes de l’arrêt de la formation d’étoiles
« Les premières centaines de millions d’années de l’univers ont été une phase très active, avec de nombreux nuages de gaz s’effondrant pour former de nouvelles étoiles », a déclaré Tobias Looser de l’Institut Kavli de cosmologie, premier auteur de l’article. « Les galaxies ont besoin d’une riche réserve de gaz pour former de nouvelles étoiles, et l’univers primitif était comme un buffet à volonté. »
» Ce n’est que plus tard dans l’univers que nous commençons à voir les galaxies cesser de former des étoiles, que ce soit à cause d’un trou noir ou autre chose », a déclaré le co-auteur, le Dr Francesco D’Eugenio, également de l’Institut Kavli de cosmologie.
Image JWST en fausses couleurs d’une petite fraction du champ GOODS South, avec JADES-GS-z7-01-QU mis en évidence. Ce type de galaxie est extrêmement rare. Crédit : Collaboration JADES
Les astronomes pensent que la formation d’étoiles peut être ralentie ou arrêtée par différents facteurs, qui priveront tous une galaxie du gaz dont elle a besoin pour former de nouvelles étoiles. Des facteurs internes, tels qu’un trou noir supermassif ou la rétroaction de la formation d’étoiles, peuvent chasser le gaz hors de la galaxie, provoquant l’arrêt rapide de la formation d’étoiles. Alternativement, le gaz peut être consommé très rapidement par la formation d’étoiles, sans être rapidement reconstitué par du gaz frais provenant des environs de la galaxie, ce qui entraîne une famine de la galaxie.
Le Dr Renske Smit, membre de l’équipe d’investigation, est basé à l’Institut de recherche en astrophysique de l’Université John Moores de Liverpool : « Nous savons que dans l’Univers proche, il existe des galaxies « mortes » qui, contrairement à la nôtre. voie Lactée, ont cessé de former de nouvelles étoiles. Cependant, nous ne savons pas comment ni pourquoi cela se produit.
« Le sort de cette galaxie particulière est encore inconnu. Elle pourrait devenir une galaxie « morte » ou pourrait se revigorer. Nous espérons le découvrir.
Observations et recherches futures
À l’aide des données de JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey), les astronomes ont déterminé que cette galaxie a connu une période courte et intense de formation d’étoiles sur une période comprise entre 30 et 90 millions d’années. Mais entre 10 et 20 millions d’années avant le moment où elle a été observée avec Webb, la formation d’étoiles s’est soudainement arrêtée.
En plus d’être la plus ancienne, cette galaxie a également une masse relativement faible – à peu près la même que le Petit Nuage de Magellan (SMC), une galaxie naine proche de la Voie Lactée, bien que le SMC forme encore de nouvelles étoiles. D’autres galaxies éteintes dans l’univers primitif étaient beaucoup plus massives, mais la sensibilité améliorée de Webb permet d’observer et d’analyser des galaxies plus petites et plus faibles.
Les astronomes disent que même si elle semble morte au moment de l’observation, il est possible que dans les 13 milliards d’années qui se sont écoulées depuis, cette galaxie soit revenue à la vie et ait recommencé à former de nouvelles étoiles.
La recherche a été financée en partie par le Conseil européen de la recherche, la Royal Society et le Conseil des installations scientifiques et technologiques (STFC), qui font partie du UK Research and Innovation (UKRI).
