La découverte d’une très ancienne galaxie en forme de disque massif, un peu comme notre Voie lactée, secoue ce que nous pensons connaître de leur formation. Une telle structure, selon les modèles cosmologiques traditionnels, n’aurait en effet dû se former que tardivement dans l’histoire de notre Univers. Or, cette galaxie est née un petit milliard et demi d’années après le Big Bang.
La galaxie Wolfe ou DLA0817g, est décrite dans un article paru le 20 mai dans Nature, comme une roue géante de gaz, de poussière, de matière noire et de faible lumière stellaire, qui s’étendrait sur 100 000 années-lumière —là encore, similaire à notre galaxie — et qui tourne sur elle-même à 272 kilomètres par seconde.
La trouvaille remonte à 2017 mais elle a été réexaminée récemment en pointant ALMA, le puissant radiotélescope d’Atacama au Chili, sur une source de rayonnement lointain —un quasar.
L’absorption de la lumière par un réservoir massif d’hydrogène gazeux entourant cette galaxie lui a permis de se révéler. Cette vaste roue de gaz, soulève le New York Times, suggère que de tels grands disques rotatifs aussi anciens attendent peut-être d’être découverts par d’autres astrophysiciens.
Ce qui est majoritairement admis est qu’après le Big Bang, il y a 13,8 milliards d’années, la formation des premières galaxies – ou « galactogenèse » – prend sa source dans la matière noire – ce mystérieux constituant qui forme la majorité de notre univers.
C’est avec de légères condensations gravitationnelles, alors que l’univers refroidissait, que des fluctuations de gaz et de matière forment les toutes premières galaxies. En leur sein, les agrégats gazeux vont s’échauffer, tournoyer puis refroidir afin de se densifier et former des étoiles.
Mais il faudra des milliards d’années de cette danse galactique pour former un immense disque semblable à notre galaxie –ou du moins le croyait-on. La plupart des scénarios avancent qu’il faut attendre près de six milliards d’années après le Big Bang.
Des simulations numériques suggéraient toutefois une formation plus rapide, ce que cet ancêtre vient appuyer. Il a été nommé en l’honneur de l’astronome Arthur M. Wolfe. Décédé en 2004, il s’était donné pour mission de découvrir des galaxies ou protogalaxies qui auraient pu se former dès le premier milliard d’années de l’Univers.
Cette découverte n’en constitue pas moins un défi pour ces simulations de formations de galaxies, souligne encore Phys.org. Les modèles prédisent que les galaxies massives à ce stade de l’évolution du cosmos se sont développées grâce à de nombreuses fusions de galaxies plus petites et de blocs de gaz chauds.
L’un des auteurs de l’étude, Marcel Neeleman de l’Institut Max Planck d’astronomie de Heidelberg, Allemagne, explique à ce sujet que les galaxies précoces ressemblent généralement à des « épaves de train », car elles ont subi des fusions chaudes et violentes — ce qui devrait rendre difficile la formation de disques rotatifs froids et bien ordonnés.
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