En 1926, le célèbre astronome Edwin Hubble a développé son schéma de classification morphologique pour les galaxies. Cette méthode divisait les galaxies en trois groupes de base - elliptiques, spirales et lenticulaires - en fonction de leurs formes. Depuis lors, les astronomes ont consacré beaucoup de temps et d'efforts pour tenter de déterminer comment les galaxies ont évolué au cours de milliards d'années pour devenir ces formes.
L'une des théories les plus largement acceptées est que les galaxies ont changé en fusionnant, où de plus petits nuages d'étoiles - liés par la gravité mutuelle - se sont réunis, modifiant la taille et la forme d'une galaxie au fil du temps. Cependant, une nouvelle étude réalisée par une équipe internationale de chercheurs a révélé que les galaxies pouvaient réellement prendre leurs formes modernes grâce à la formation de nouvelles étoiles dans leurs centres.
L'étude, intitulée «Rotating Starburst Cores in Massive Galaxies at z = 2,5 “, a été récemment publié au Lettres du journal astrophysique. Dirigée par Ken-ichi Tadaki - chercheur postdoctoral à l'Institut Max Planck de physique extraterrestre et à l'Observatoire national d'astronomie du Japon (NAOJ) - l'équipe a effectué des observations de galaxies éloignées afin de mieux comprendre la métamorphose galactique.
Cela impliquait l'utilisation de télescopes au sol pour étudier 25 galaxies qui étaient à une distance d'environ 11 milliards d'années-lumière de la Terre. À cette distance, l'équipe voyait à quoi ressemblaient ces galaxies il y a 11 milliards d'années, soit environ 3 milliards d'années après le Big Bang. Cette première époque coïncide avec une période de formation maximale de galaxies dans l'Univers, lorsque les fondations de la plupart des galaxies se formaient. Comme le Dr Tadaki l'a indiqué dans un communiqué de presse du NAOJ:
«On pense que des galaxies elliptiques massives se sont formées à partir de collisions de galaxies à disques. Mais, il n'est pas certain que toutes les galaxies elliptiques aient subi une collision de galaxies. Il peut y avoir une voie alternative. "
Capturer la faible lumière de ces galaxies éloignées n'a pas été une tâche facile et l'équipe avait besoin de trois télescopes au sol pour les résoudre correctement. Ils ont commencé par utiliser le télescope Subaru de 8,2 m du NAOJ à Hawaï pour repérer les 25 galaxies de cette époque. Ensuite, ils les ont ciblés pour des observations avec le télescope spatial Hubble (HST) de la NASA / ESA et le réseau Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) au Chili.
Alors que le HST a capturé la lumière des étoiles pour discerner la forme des galaxies (telles qu'elles existaient il y a 11 milliards d'années), le réseau ALMA a observé des ondes submillimétriques émises par les nuages froids de poussière et de gaz - où de nouvelles étoiles se forment. En combinant les deux, ils ont pu compléter une image détaillée de l'apparence de ces galaxies il y a 11 milliards d'années alors que leurs formes évoluaient encore.
Ce qu'ils ont trouvé était plutôt révélateur. Les images HST ont indiqué que les premières galaxies étaient dominées par un composant de disque, contrairement à la caractéristique de renflement central que nous sommes venus associer aux galaxies spirales et lenticulaires. Pendant ce temps, les images ALMA ont montré qu'il y avait des réservoirs massifs de gaz et de poussière près des centres de ces galaxies, ce qui coïncidait avec un taux très élevé de formation d'étoiles.
Pour exclure une autre possibilité que cette intense formation d'étoiles soit causée par des fusions, l'équipe a également utilisé des données du Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire européen austral - situé à l'Observatoire de Paranal au Chili - pour confirmer qu'il n'y avait aucune indication de des collisions de galaxies ayant lieu à l'époque. Tadaki a expliqué:
«Ici, nous avons obtenu des preuves solides que des noyaux galactiques denses peuvent se former sans collision de galaxies. Ils peuvent également être formés par une intense formation d'étoiles au cœur de la galaxie. »
Ces découvertes pourraient amener les astronomes à repenser leurs théories actuelles sur l'évolution galactique et comment ils ont adopté des caractéristiques telles qu'un renflement central et des bras en spirale. Cela pourrait également conduire à repenser nos modèles concernant l'évolution cosmique, sans parler de l'histoire de notre propre galaxie. Qui sait? Cela pourrait même amener les astronomes à repenser ce qui pourrait arriver dans quelques milliards d'années, lorsque la Voie lactée devrait entrer en collision avec la galaxie d'Andromède.
Comme toujours, plus nous explorons l'Univers, plus il en révèle. A chaque révélation qui ne correspond pas à nos attentes, nos hypothèses sont obligées de se réviser.
