En s’appuyant sur le radiotélescope ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), une équipe internationale d’astronomes a découvert une concentration étonnamment dense de 14 galaxies sur le point de fusionner, formant le noyau de ce qui deviendra finalement un amas de galaxies colossal.
En regardant profondément dans l’espace, les astronomes ont observé les  germes d’un futur amas de galaxies gargantuesque : la collision imminente de 14 jeunes galaxies. La collision est ici observée à environ 12,4 milliards d’années-lumière. Ainsi, les processus de fusion étaient déjà à l’œuvre 1,4 milliard d’années après le Big Bang, soit deux fois plus tôt que prévu. Ces 14 galaxies individuelles formaient à l’époque des étoiles 1 000 fois plus rapidement que notre Galaxie, et se retrouvent ici entassées dans une région de l’espace à peu près trois fois plus grande que la taille de la Voie lactée. Le groupe de galaxies qui en résultera rivalisera avec certains des groupes les plus massifs que nous voyons aujourd’hui dans l’Univers.
« Avoir attrapé un énorme groupe de galaxies en formation est spectaculaire en soi », explique Scott Chapman, astrophysicien à l’Université Dalhousie à Halifax, au Canada. « Mais, le fait que cela se produise si tôt dans l’histoire de l’Univers pose un formidable défi à notre compréhension actuelle de la manière dont les structures se forment dans l’Univers ».
Au cours des premiers millions d’années de l’histoire cosmique, la matière normale et la matière noire ont commencé à se regrouper en concentrations de plus en plus grandes, donnant finalement naissance à des amas de galaxies, les plus grands objets de l’Univers connu. Avec des masses comparables à un million de milliards de soleils, ces amas peuvent contenir jusqu’à mille galaxies, de grandes quantités de matière noire, des trous noirs gargantuesques et des gaz émettant des rayons X qui atteignent des températures de plus d’un million de degrés.
La théorie actuelle et les modèles informatiques suggèrent que des groupes aussi importants que ceux observés par ALMA auraient dû prendre beaucoup plus de temps à évoluer. « Comment cet assemblage de galaxies est devenu si grand est un mystère, il n’a pas été construit progressivement sur des milliards d’années, comme les astronomes peuvent s’y attendre », explique Tim Miller, doctorant à l’Université de Yale, et coauteur du papier. « Cette découverte offre une opportunité incroyable d’étudier comment les amas de galaxies et leurs galaxies massives se sont réunis dans ces environnements extrêmes ».
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