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Une collision titanesque observée dans l’Univers primitif

Crédits : NRAO/AUI/NSF

De nouvelles observations faites au Chili ont révélé une rencontre inédite et titanesque encore jamais observée auparavant entre deux galaxies étonnamment brillantes et spectaculairement massives dans l’Univers primitif.

Les rencontres entre deux galaxies ne sont pas rares, mais une telle fusion observée à une époque aussi lointaine est une première. S’appuyant sur le grand réseau d’antennes millimétrique/submillimétrique de l’Atacama, au Chili, une équipe d’astronomes rapporte en effet avoir observé deux galaxies massives et hyper-lumineuses en pleine interaction, entamant un processus de fusion en une seule galaxie elliptique hyper-massive. La rencontre aura également entraîné de violents éclats de formation d’étoiles. Par ailleurs, les astronomes spéculent sur la formation du noyau d’un groupe entier de galaxies suite à cette fusion. Les amas de galaxies figurent aujourd’hui parmi les structures les plus massives de l’Univers.

« Trouver une seule galaxie starburst [une galaxie présentant un taux exceptionnel de formation d’étoiles, ndlr] hyper-lumineuse est remarquable en soi : mais en trouver deux dans une telle proximité est vraiment stupéfiant », note Dominik Riechers, de l’Université Cornell d’Ithaca, à New York, et principal auteur de cette étude. « Considérant leur distance extrême de la Terre et l’activité frénétique de formation d’étoiles à l’intérieur de chacune, il est possible que nous assistions à la fusion de galaxies la plus intense connue à ce jour ».

Cette paire de galaxies, baptisée ADFS-27, est située à environ 12,7 milliards d’années-lumière de la Terre dans la direction de la constellation de la Dorade. À cette distance, les astronomes observent ce système tel qu’il apparaissait lorsque l’Univers n’était âgé que d’1 milliard d’années. Les astronomes ont tout d’abord détecté ce système depuis l’observatoire spatial Herschel de l’Agence spatiale européenne. Il est alors apparu comme un seul point rouge, suggérant un objet à la fois extrêmement brillant et extrêmement distant. Avec sa résolution plus élevée et sa plus grande sensibilité, ALMA a mesuré avec précision la distance à cet objet et a révélé qu’il s’agissait en fait de deux galaxies distinctes. Les observations indiquent également que le système dispose d’environ 50 fois plus de gaz formant des étoiles que la Voie lactée. « Nos observations actuelles indiquent que ces deux galaxies produisent en effet des étoiles à un rythme effréné, environ mille fois plus vite que notre galaxie », notent les chercheurs.

Les données récoltées indiquent également que les deux galaxies sont distantes d’environ 30 000 années-lumière, se déplaçant chacune à plusieurs centaines de kilomètres par seconde. Alors qu’elles continuent à interagir gravitationnellement, chaque objet finira par ralentir et tomber vers l’autre, conduisant probablement à plusieurs rencontres rapprochées avant qu’une seule et même galaxie elliptique massive se soit formée. Les astronomes s’attendent à ce que ce processus prenne quelques centaines de millions d’années.

Vous retrouverez tous les détails de cette étude dans The Astrophysical Journal.

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