À l’aide du télescope spatial James Webb (JWST), une équipe internationale d’astronomes a détecté une nouvelle galaxie spirale de grande conception dans le cadre de l’enquête PANORAMIQUE. La nouvelle galaxie, nommée Zhúlóng, est extrêmement massive et semble être la galaxie spirale la plus éloignée identifiée jusqu’à présent. La découverte a été détaillée dans un article publié 17 décembre sur le serveur de pré-impression arXiv.
Les galaxies spirales de grande conception se caractérisent par leurs bras proéminents et bien définis, qui tournent vers l’extérieur à partir d’un noyau clair. On suppose que les bras de ces galaxies sont en réalité des régions trop denses du disque qui déclenchent la formation d’étoiles lorsque la matière entrante est comprimée dans cette région.
On ne sait toujours pas exactement quand et comment les galaxies spirales sont apparues pour la première fois dans l’univers primitif et ces galaxies sont généralement rares à des redshifts élevés. À ce jour, seules quelques spirales individuelles ont été trouvées avec un redshift supérieur à 3,0.
Aujourd’hui, un groupe d’astronomes dirigé par Mengyuan Xiao de l’Université de Genève en Suisse, rapporte la détection fortuite d’une nouvelle galaxie spirale de grande conception à décalage vers le rouge élevé à l’aide de JWST. La galaxie a été nommée Zhúlóng, en hommage à un dragon solaire rouge géant et à un dieu de la mythologie chinoise.
« Zhúlong (α, δ [J2000] = 150,124874, 2,092919) a été découvert par hasard dans le champ (association) nommé j100024p0208 dans la récente publication des données de l’enquête JWST PANORAMIC, un programme d’imagerie NIRCam extragalactique parallèle pur », ont écrit les chercheurs.
Selon l’étude, Zhúlóng a été identifié avec un redshift photométrique d’environ 5,2. Sa masse s’est avérée comparable à celle de la Voie lactée, qui est relativement élevée pour une galaxie qui s’est formée moins d’un milliard d’années après le Big Bang, comme l’indique le redshift.
L’étude a révélé que Zhúlóng possède un renflement classique et un grand disque stellaire face vers le haut avec des bras en spirale s’étendant sur 62 000 années-lumière. L’analyse de la distribution spectrale d’énergie (SED) indique un noyau de type calme et un disque stellaire en formation d’étoiles.
De plus, il s’est avéré que, comparé au disque stellaire, le noyau central de Zhúlóng est rouge et présente les densités de surface de masse stellaire les plus élevées mesurées parmi les galaxies au repos. Le noyau est au repos, ce qui est cohérent avec les attentes de croissance et d’extinction de la galaxie à l’envers.
L’étude a également révélé que, même si le disque continue de former des étoiles, Zhúlóng a un taux global de formation d’étoiles relativement faible, à un niveau de 66 masses solaires par an.
L’efficacité de la conversion des baryons en étoiles a été calculée à environ 0,3, ce qui est environ 1,5 fois plus élevé que même les galaxies les plus efficaces des époques ultérieures. Ces résultats suggèrent que Zhúlóng a dû former des étoiles de manière très efficace et qu’il est dans la phase de transformation de la formation d’étoiles à la quience.
En conclusion, les auteurs de l’article notent que Zhúlóng semble être la galaxie spirale la plus éloignée découverte à ce jour. Les propriétés de cette galaxie semblent suggérer que les galaxies matures sont apparues beaucoup plus tôt que prévu au cours du premier milliard d’années qui ont suivi le Big Bang.
Plus d’informations :
Mengyuan Xiao et al, PANORAMIQUE : Découverte d’une galaxie spirale ultra-massive de grande conception à $z\sim5.2$, arXiv (2024). DOI : 10.48550/arxiv.2412.13264
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