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Cet anneau de lumière est la galaxie la plus éloignée semblable à la nôtre

Cet anneau de lumière est la galaxie la plus éloignée semblable à la nôtre

Le télescope ALMA au Chili a aidé une équipe d'astronomes à observer une galaxie très lointaine qui est étonnamment similaire à la Voie lactée.

Il s’agit du SPT0418-47 et sa lumière déformée, observée grâce à une lentille gravitationnelle ou un «effet de loupe» d’une autre galaxie voisine, a mis 12 milliards d’années pour atteindre la Terre.

Un groupe international d'astronomes a découvert une galaxie extrêmement lointaine et donc très jeune, qui ressemble énormément à la nôtre. Il a été observé avec leGrand réseau millimétrique / submillimétrique Atacama (ALMA) qui ont l'Observatoire européen austral (ESO) et d'autres institutions dans le désert chilien d'Atacama.

La galaxie est si loin que sa lumière a été lenteplus de 12 milliards d'années pour nous atteindre: nous le voyons tel qu'il était lorsque l'univers n'avait que 1,4 milliard d'années.

"Ce résultat représente une avancée dans le domaine de la formation des galaxies, montrant que les structures que nous observons dans les galaxies spirales proches et dans la Voie lactée étaient déjà en place il y a 12 milliards d'années", explique Francesca Rizzo, doctorante à la Max Planck Institute for Astrophysics en Allemagne, qui a dirigé la recherche publiée aujourd'hui dansLa nature.

Bien que la galaxie étudiée, appeléeSPT0418-47, ne semble pas avoir de bras en spirale, il a au moins deux caractéristiques typiques des nôtres: un disque rotatif et un renflement, le grand groupe d'étoiles concentré autour du centre galactique. C'est la première fois qu'un renflement est observé à un stade aussi précoce de l'histoire de l'univers, faisant ainsi de SPT0418-47 la galaxie semblable à la Voie lactée la plus éloignée jamais observée.

"La grande surprise a été de découvrir que cette galaxie est en fait assez similaire aux galaxies voisines, contrairement à ce que l'on attendait de modèles et d'observations antérieurs moins détaillés.", suggère un co-auteurFilippo Fraternali, de l'Institut astronomique Kapteyn de l'Université de Groningen, aux Pays-Bas. Dans l'univers primitif, les jeunes galaxies étaient encore en cours de formation, de sorte que les chercheurs s'attendaient à ce qu'elles soient chaotiques et dépourvues des structures typiques de galaxies plus matures comme la Voie lactée.

Quand l'univers avait 10% de son âge actuel

L'étude de galaxies lointaines comme SPT0418-47 est essentielle pour comprendre comment ces types de systèmes se sont formés et ont évolué. Cette galaxie est si loin que nous la voyons alors que l'univers n'avait que 10% de son âge actuel, car il a fallu 12 milliards d'années à sa lumière pour atteindre la Terre. En l'étudiant, nous revenons à une époque où ces «bébés» galaxies commençaient à peine à se développer.

En raison de la grande distance à laquelle elles se trouvent, il est presque impossible d'observer ces galaxies en détail, même avec les télescopes les plus puissants, car les galaxies semblent petites et faibles. L'équipe a surmonté cet obstacle en utilisant une galaxie proche comme une puissante loupe, un effet connu sous le nom delentille gravitationnelle, permettant à ALMA de voir le passé lointain avec des détails sans précédent. Dans cet effet, l'attraction gravitationnelle de la galaxie voisine déforme et plie la lumière de la galaxie lointaine, nous faisant la voir déformée et agrandie.

Grâce à son alignement presque exact, la galaxie lointaine vue avec une lentille gravitationnelle apparaît comme un anneau de lumière presque parfait autour de la galaxie proche. L'équipe de recherche a reconstruit la forme réelle de la galaxie lointaine et le mouvement de son gaz à partir des données ALMA à l'aide d'une nouvelle technique de modélisation informatique. «Quand j'ai vu pour la première fois l'image reconstruite du SPT0418-47, je ne pouvais pas y croire: un coffre au trésor était en train d'être ouvert», explique Rizzo.

Une commande inattendue

"Ce que nous avons trouvé était assez déroutant: malgré la formation d'étoiles à une vitesse élevée, et donc étant un endroit avec des processus hautement énergétiques, SPT0418-47 est le disque de galaxie le mieux ordonné qui ait jamais été observé dans l'univers primitif." a déclaré le co-auteurSimona Vegetti, également de l'Institut Max Planck d'astrophysique. "Ce résultat est assez inattendu et a des implications importantes sur la façon dont nous pensons que les galaxies évoluent."

Les astronomes notent cependant que bien que SPT0418-47 ait un disque et d'autres caractéristiques similaires à ceux des galaxies spirales que nous voyons aujourd'hui, ils s'attendent à ce qu'il évolue vers une galaxie très différente de la Voie lactée et rejoigne la classe. galaxies elliptiques, un autre type de galaxie qui, avec les spirales, habitent l'univers actuel.

Cette découverte inattendue suggère que l'univers primitif n'a peut-être pas été aussi chaotique qu'on le pensait auparavant, et soulève de nombreuses questions sur la façon dont une galaxie bien ordonnée aurait pu se former si tôt après le Big Bang.

Cette découverte d'ALMA fait suite à la découverte précédente annoncée en mai d'un disque massif rotatif vu à une distance similaire. Grâce à l'effet de lentille, le SPT0418-47 est vu plus en détail et, en plus d'un disque, il présente un renflement, ce qui le rapproche davantage de notre Voie lactée actuelle que de la galaxie précédemment étudiée.

Futures études, même avec leTélescope extrêmement grand L'ESO tentera de découvrir à quel point ces galaxies de disques «bébés» sont typiques et si elles sont moins chaotiques que prévu, ouvrant de nouvelles voies aux astronomes pour découvrir comment les galaxies ont évolué.

La source:CETTE


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