Grâce au radiotélescope Alma, les astronomes ont entrevu pour la première fois la structure des toutes premières galaxies de l’Univers.
Voici qui devrait permettre de mieux comprendre la formation des premières galaxies et la façon dont elles ont dissipé le brouillard cosmique à l’époque de la réionisation, quelques centaines de millions d’années après le Big Bang. Jusqu’à présent, ces premières galaxies qui revêtaient l’aspect de taches faiblement lumineuses demeuraient mystérieuses. Mais de nouvelles observations effectuées pourraient bien lever en partie le voile sur ce mystère.
Une équipe d’astronomes emmenée par Roberto Maiolino, de l’université de Cambridge, a récemment pointé le télescope Alma (un télescope de pointe dédié à l’étude du rayonnement provenant des objets les plus froids de l’Univers) en direction de galaxies dont l’existence, quelque 800 millions d’années après le Big Bang, était avérée. En analysant la faible lueur émise par le carbone ionisé constituant en partie les gaz à partir desquels les étoiles se formaient, leur objectif était d’étudier l’interaction entre une jeune génération d’étoiles et les nuages de gaz froid qui se sont formés au sein de ces premières galaxies.
De l’une de ces galaxies observée, baptisée BDF2399, Alma a pu capter un signal clair produit par le carbone ionisé. Toutefois, cette lueur ne provenait pas du centre de la galaxie, mais de sa périphérie. Andrea Ferrara, coauteure de cette étude, expose l’importance de ces nouvelles découvertes : « Il s’agit de la détection la plus lointaine à ce jour de ce type d’émission en provenance d’une galaxie normale, datée de moins d’un milliard d’années après le Big Bang. Elle nous offre l’opportunité d’assister à la formation des toutes premières galaxies. Pour la première fois, elles nous apparaissent, non pas sous l’aspect de minuscules taches, mais sous la forme d’objets dotés d’une structure interne !.»
En combinant les nouvelles observations d’Alma à des simulations informatiques, BDF 2399 constitue aujourd’hui un prototype des premières galaxies responsables de la réionisation : « Des années durant, nous avons tenté de comprendre le milieu interstellaire et la formation des sources de réionisation. Être enfin en mesure de confronter les prévisions et les hypothèses de nos modèles aux données réelles acquises par Alma offre non seulement un moment passionnant, mais soulève également de nombreuses nouvelles questions. Ce type d’observation permettra de clarifier nombre de problèmes épineux relatifs à la formation des premières étoiles et des galaxies dans l’Univers », ajoute Andrea Ferrara.
Cette observation est l’une des plus profondes réalisées au moyen d’Alma. Toutefois, ses capacités vont bien au-delà . À l’avenir, Alma produira des images de la structure fine des galaxies primordiales. Il retracera ainsi le détail de la formation des toutes premières galaxies.
Source : futura-sciences
– Illustration : La galaxie BDF 3299, 800 millions d’années après le Big Bang / © Eso, R. Maiolino
