Une équipe d’astronomes de la NASA annonce avoir identifié un nouvel amas de galaxies distant décrit comme « étonnamment calme ». Qu’est-ce que cela signifie et que retenir de cette nouvelle découverte ?
Qu’est-ce qu’un amas de galaxies ?
Un amas de galaxies est une vaste structure constituée d’un grand nombre de galaxies, chacune regroupant des milliards d’étoiles. On y retrouve aussi du gaz intergalactique et de la matière noire. Celle-ci, qui représente la majeure partie de la masse totale de l’amas, joue donc un rôle crucial en fournissant la force gravitationnelle nécessaire pour lier les galaxies et le gaz.
Ces structures peuvent avoir des dimensions allant de quelques millions d’années-lumière à plus de dix millions d’années-lumière. Elles peuvent également contenir de quelques centaines à des milliers de galaxies. Notez enfin que les amas de galaxies font partie de structures plus vastes appelées superamas. Ces derniers sont à leur tour regroupés en filaments qui forment la toile cosmique de l’univers.
Ces amas, qui jouent un rôle essentiel dans l’étude de l’évolution de l’univers et de la cosmologie, servent donc souvent de laboratoires cosmiques pour étudier la formation et l’évolution des galaxies, la distribution de la matière noire et l’interaction entre les galaxies et le gaz intergalactique.
Une structure étonnamment détendue
Dans le cadre d’une campagne d’observation utilisant l’observatoire Chandra, des chercheurs de la NASA ont identifié un nouvel objet de ce genre baptisé SPT-CL J2215-3537 (SPT2215 en abrégé). Il se trouve à environ 8,4 milliards d’années-lumière de la Terre. Cela signifie qu’il est vu alors que l’univers n’avait que 5,3 milliards d’années.
Mais surtout, bien que d’autres amas de galaxies aient été observés à cette grande distance, SPT2215 se distingue par son « calme » étonnant. Autrement dit, il semble ne montrer aucun signe de perturbation. Or, nous savons que les amas de galaxies se développent au fil du temps en fusionnant avec d’autres amas ou groupes de galaxies. Ces événements provoquent alors des perturbations, telles que des asymétries clairement visibles dans la façon dont le gaz est réparti. Cependant, avec suffisamment de temps pour « se détendre », le gaz peut prendre une apparence plus reposée, comme on le voit ici.
Il s’agit par ailleurs de l’amas de galaxies « relâché » le plus éloigné à ce jour. D’ailleurs, jusqu’à présent, les scientifiques n’étaient pas sûrs de pouvoir en isoler à cette époque de l’univers. Il y a huit milliards d’années, l’agitation des fusions entre galaxies et amas était en effet plus importante qu’aujourd’hui.
Côté calendrier, les astronomes n’ont repéré aucune autre galaxie à moins de 600 000 années-lumière qui soit aussi brillante ou étendue. Selon eux, cela suggère que cet amas n’a pas connu de fusion au cours du dernier milliard d’années environ.
Calme, mais toujours actif
Cet amas intéresse également les astronomes pour une autre raison. SPT2215 abrite en effet en son coeur une énorme galaxie qui contient elle-même un trou noir supermassif actif. Or, il semblerait que cet amas produise encore de grandes quantités d’étoiles. Cela suggère ainsi qu’une grande partie de la chaleur générée par ce fameux trou noir s’est suffisamment dissipée pour que les nuages de gaz et de poussière s’effondrent sur eux-mêmes pour former de jeunes étoiles. Cette observation pourrait aider les chercheurs à déterminer dans quelle mesure les trous noirs entravent ou soutiennent la naissance d’étoiles dans leur environnement.
