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Une galaxie étrangement similaire à la Voie lactée repérée dans l’univers primitif

Crédits : ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Rizzo et al.

Une étude publiée dans Nature détaille la découverte d’un « sosie » de la Voie lactée évoluant dans le premier Univers. Une découverte surprenante qui remet en question notre compréhension de la formation des galaxies.

Des astronomes annoncent la découverte d’une galaxie très similaire à la Voie lactée, à la différence près qu’elle évolue à plus de 12,4 milliards d’années-lumière. Autrement dit, nous la voyons telle qu’elle était alors que l’Univers était encore très jeune, âgé de seulement de 1,4 milliard d’années. La découverte est inattendue, dans la mesure où les galaxies les plus anciennes ont habituellement tendance à évoluer de façon beaucoup plus chaotique.

« Ce résultat représente une percée dans le domaine de la formation galactique, montrant que les structures que nous observons dans les galaxies spirales proches et dans notre Voie lactée étaient déjà en place il y a plus de 12 milliards d’années », explique Francesca Rizzo, de l’Institut Max Planck d’Astrophysique en Allemagne.

Lentille gravitationnelle

Observer directement SPT0418-47, la galaxie en question, aurait été très compliqué, voire impossible. Nous devons sa découverte à un phénomène de lentille gravitationnelle. Une seconde galaxie massive se trouvait en effet entre la Terre et l’objet. Son champ gravitationnel très puissant a finalement amené les rayons lumineux de SPT0418-47 à s’enrouler autour, les amplifiant au passage.

Grâce à l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (en abrégé ALMA), les astronomes ont finalement pu observer une version agrandie en forme d’anneau de SPT0418-47.

Des modélisations informatiques ont ensuite permis de minutieusement reconstituer la forme initiale de cette galaxie. Mais alors qu’ils s’attendaient alors à voir un objet désordonné, les chercheurs sont finalement tombés sur un objet, disons, beaucoup plus familier.

« Quand j’ai vu pour la première fois l’image reconstruite du SPT0418-47, je ne pouvais pas y croire. Un coffre au trésor était en train de s’ouvrir« , explique Francesca Rizzo.

Des caractéristiques familières à la Voie lactée

SPT0418-47 ne possède de bras caractéristiques d’une galaxie spirale. En revanche, elle se compose d’un disque plat et rotatif et présente une masse similaire à la Voie lactée. Plus étonnant encore, elle arbore un renflement galactique, cette concentration étroitement serrée d’étoiles trouvées au milieu de la plupart des galaxies spirales.

Si des objets à disque rotatif plus anciens ont déjà été découverts, SPT0418-47 reste à ce jour le premier à avoir un renflement galactique. Plus concrètement, SPT0418-47 est la galaxie la plus semblable à la Voie lactée jamais trouvée dans les dix premiers pour cent de la durée de vie de l’Univers.

« Ce que nous avons trouvé était assez déroutant et aura des implications importantes sur la façon dont nous pensons que les galaxies évoluent », note l’astrophysicien Simona Vegetti, coauteur de ces travaux. Celles-ci, et SPT0418-47 en est la preuve, pourraient en effet se développer beaucoup plus rapidement que prévu.

Malgré ses caractéristiques similaires à celles des galaxies spirales que nous observons aujourd’hui, les chercheurs s’attendent à ce que SPT0418-47 rejoigne finalement la classe des galaxies dites elliptiques. Ces objets, plus lisses et plus ronds que les spirales, sont également très courants dans l’Univers local.