Grâce au phénomène de lentille gravitationnelle, des astronomes ont pu faire état de la découverte d’une galaxie très ancienne qui semble ne plus former d’étoiles. Une nouvelle inattendue qui remet en cause les processus qui régissent l’évolution des galaxies.
Étudier certaines des galaxies les plus éloignées et les plus anciennes de l’Univers présente un certain nombre de défis. Situées à des milliards d’années-lumière, ces galaxies n’émettent quasiment pas de lumière. Mais l’on peut s’appuyer sur les lois de la physique pour « zoomer » sur ces objets grâce aux effets de lentille gravitationnelle. Dans ce cas de figure, la force gravitationnelle d’un gros objet – comme un amas galactique – situé entre les astronomes et l’objet étudié permet d’amplifier la lumière de ce dernier.
En utilisant cette technique, une équipe internationale d’astronomes a récemment découvert une galaxie lointaine et silencieuse, baptisée eMACSJ1341-QG-1, qui serait autrement passée inaperçue. Pour les besoins de leur étude, les chercheurs se sont appuyés sur l’énorme amas de galaxies appelé eMACSJ1341.9-2441 – repéré en 2013 lors d’une chasse aux gigantesques amas de galaxies – pour amplifier la lumière provenant de la galaxie plus ancienne. En termes astronomiques, cette galaxie est un exemple de « galaxie inactive », des objets qui ont largement épuisé leurs réserves de poussière et de gaz et qui, du coup, ne forment plus de nouvelles étoiles. Une découverte inattendue donc, puisque les galaxies les plus éloignées sont généralement plus jeunes et forment encore des étoiles.
Grâce à l’effet de lentille gravitationnelle, l’équipe fut en mesure d’amplifier l’image de la galaxie d’arrière-plan, ce qui fait d’eMACSJ1341-QG-1 la galaxie inactive la plus fortement amplifiée découverte à ce jour. « Le très fort grossissement de cette image nous offre une occasion rare d’étudier les populations stellaires de cet objet lointain et, finalement, de reconstruire sa forme et ses propriétés non déformées », note Johan Richard de l’Université de Lyon, qui a réalisé les calculs de lentilles.
Ces galaxies plus anciennes permettent aujourd’hui aux astronomes d’étudier la formation et l’évolution des galaxies de notre Univers. Comprendre notamment pourquoi cette galaxie a déjà cessé de former des étoiles pourrait nous donner des indices critiques sur les processus qui régissent l’évolution des galaxies. Des études récentes ont suggéré que la présence d’un trou noir supermassif pourrait être responsable de la mise au repos des galaxies, sirotant tout le matériel disponible aux alentours.
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