De nouvelles preuves défient la théorie de l’évolution galactique dans l’univers originel

Par Lu Xiao
23 février 2021
Mis à jour: 23 février 2021

Une observation récente a remis en question la théorie actuelle sur la façon dont les galaxies se sont formées dans les premiers temps de l’univers.

De nombreux cosmologistes pensent que l’univers a commencé par un Big Bang. Par conséquent, les galaxies qui se sont formées dans les premiers temps de l’univers pouvaient connaître des phénomènes physiques très chaotiques, qui les faisaient paraître désordonnées.

Cependant, la nouvelle étude a jeté un sérieux doute sur ce scénario. Les scientifiques ont observé une galaxie en formation d’étoiles appelée ALESS 073.1, qui se trouve à une distance de 12,5 milliards années-lumière et qui ressemble beaucoup à une galaxie mature type.

En raison de la grande distance qui sépare ALESS 073.1 de la Terre, sa lumière met des milliards d’années à nous atteindre. Cela a permis à l’équipe d’explorer la formation et l’évolution de la galaxie pendant sa petite enfance.

L’équipe, dirigée par des scientifiques de l’Université de Cardiff, a utilisé le télescope ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) pour analyser les propriétés cinématiques d’ALESS 073.1.

Grâce à des analyses minutieuses, l’équipe a obtenu l’une des images directes les plus nettes de cette galaxie essentielle. Ces images sans précédent ont permis à l’équipe d’entreprendre une étude détaillée de sa structure interne.

Les galaxies peuvent avoir une variété de formes, de tailles et de couleurs. En général, les galaxies sont composées de plusieurs éléments, tels qu’un noyau central et des bras en spirale.

« Nous avons découvert qu’un bulbe massif, un disque rotatif régulier et peut-être des bras spiraux étaient déjà en place dans cette galaxie lorsque l’Univers n’avait que 10 % de son âge actuel », a déclaré l’auteur principal de l’étude, le Dr Federico Lelli, qui a entrepris les travaux à l’École de physique et d’astronomie de l’Université de Cardiff, dans un communiqué.

« En d’autres termes, cette galaxie ressemble à un adulte, mais elle ne devrait être qu’un petit enfant. »

Le co-auteur de l’étude, le Dr Timothy Davis, de l’École de physique et d’astronomie (School of Physics and Astronomy), a déclaré : « Cette découverte spectaculaire remet en question notre compréhension actuelle de la formation des galaxies, car nous pensions que ces caractéristiques n’apparaissaient que dans les galaxies ‘matures’, et non dans les jeunes. »

L’une des principales caractéristiques auxquelles Davis faisait référence est la présence d’un bulbe. On pensait que les bulbes massifs se formaient très lentement, soit par la fusion de galaxies plus petites, soit par certains processus internes.

Cependant, les propriétés cinématiques d’ALESS 073.1 ont révélé que les bulbes massifs peuvent se former extrêmement rapidement, et près de la moitié de ses étoiles se sont révélées être dans un bulbe.

Certaines galaxies matures comme notre Voie lactée peuvent avoir des bras en spirale, ce qui leur donne une forme en spirale caractéristique.

À la grande surprise de l’équipe, des structures similaires aux bras spiraux ont été repérées dans ALESS 073.1. On a longtemps cru que les premières galaxies étaient chaotiques et turbulentes plutôt que d’avoir des structures régulières et bien organisées comme des bras spiraux.

« Une galaxie comme ALESS 073.1 défie tout simplement notre compréhension de la formation des galaxies », a conclu le Dr Lelli.

La nouvelle étude a été publiée dans la revue Science.

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