Alerte : des astronomes japonais observent la mort d'une des premières galaxies après le Big Bang !
Des chercheurs japonais ont découvert l'une des premières galaxies après le Big Bang, en phase finale de formation d'étoiles, qui semble être inactive et de grande masse.
Les premières grandes galaxies, et donc celles qui ont les masses les plus importantes, sont peut-être les progéniteurs des galaxies elliptiques géantes. Celles-ci ont cessé de former des étoiles depuis longtemps, d'où leur nom de "galaxies massives inactives".
En formant les premières étoiles, ces objets établissent plus rapidement leur masse stellaire, ce qui pourrait nous permettre de mieux comprendre le processus d'évolution des galaxies.
À ce jour, quelques galaxies de ce type ont été détectées à de grandes distances avec un décalage vers le rouge (z) supérieur à 4,0, et elles ont été confirmées par la technique de la spectroscopie. La découverte de nouvelles galaxies de ce type est d'une grande importance pour les astronomes, car ces objets peuvent nous aider à comprendre les premières phases de l'Univers après le Big Bang.
Le 29 août, dans un article publié sur le serveur arXiv, une équipe d'astronomes a annoncé la découverte d'une nouvelle galaxie massive, inactive et à grand décalage vers le rouge. Cette galaxie, baptisée COSMOS-1047519, a été détectée à l'aide du télescope Keck I à Hawaï.
La plus jeune galaxie inactive
Une équipe d'astronomes dirigée par Takumi Kakimoto, de l'université japonaise d'études avancées, a confirmé la détection d'une galaxie inactive de grande masse, avec un décalage vers le rouge, c'est-à-dire une très grande distance.
Le chercheur a expliqué que la confirmation spectroscopique d'une galaxie massive inactive à z = 4,53 a été présentée sur la base de l'observation Keck/MOSFIRE, avec une masse stellaire très importante et un taux de formation d'étoiles très faible d'après l'ajustement spectral utilisant la spectrométrie et la photométrie.
Les observations ont révélé que COSMOS-1047519 a une masse d'environ 60 millions de masses solaires et un taux de formation d'étoiles (SFR) de seulement 10 masses solaires par an. L'âge de la galaxie est estimé à 180 millions d'années, alors que l'Univers n'en était qu'à ses débuts.
Les astronomes ont souligné que la SFR estimée est bien inférieure à celle estimée pour les galaxies ayant un décalage vers le rouge de 4,5. L'histoire de la formation stellaire de COSMOS-1047519 déduite de l'ajustement suggère que la galaxie a subi une explosion stellaire, suivie d'un refroidissement rapide sur une échelle de temps d'environ 100 millions d'années.
Ces résultats font de COSMOS-1047519 l'une des plus jeunes galaxies inactives, avec un décalage vers le rouge de plus de 3,0. Ils indiquent également qu'il s'agit probablement d'une galaxie mourante.
Défis futurs
En essayant de trouver les processus physiques responsables de la suppression de la formation d'étoiles dans COSMOS-1047519, les auteurs de l'article proposent l'hypothèse la plus plausible.
Le couplage extrêmement rapide des premières galaxies au cours des premiers milliards d'années de l'histoire cosmique est un défi majeur pour notre compréhension de la physique de la formation des galaxies et de l'évolution de l'Univers primordial.
Une situation qui va sans doute changer avec l'arrivée du télescope spatial James Webb, qui a confirmé l'existence de ce type de galaxie en quantité substantielle pour les premières centaines de millions d'années.