Les astronomes ont découvert la rotation d’une galaxie remontant à seulement 550 millions d’années après le Big Bang, alors que l’univers avait 4% de son âge actuel. La rotation suggère que cette petite galaxie n’était pas une goutte amorphe, mais plutôt un disque organisé, tout comme la Voie lactée et les galaxies similaires, qui ont eu plus de 13 milliards d’années pour mûrir. C’est une preuve supplémentaire que les galaxies grandissent et évoluent plus vite que prévu par les théoriciens.
Les étoiles fusionnant si tôt dans un disque ne contredisent pas les théories existantes, mais elles les étirent, explique Sarah Bosman de l’Institut Max Planck d’astronomie, qui n’a pas participé à la recherche. « C’est à peu près possible si tôt. »
Les étoiles de cette galaxie futuriste étaient également matures, suggérant qu’elles se sont formées 300 millions d’années plus tôt que l’Univers n’avait que 250 millions d’années. C’est une bonne nouvelle pour le prochain télescope spatial James Webb, qui a été lancé l’année dernière et devrait commencer ses opérations scientifiques le mois prochain. Si ces premières galaxies ont engendré de nombreuses étoiles dans un sursaut au début, elles seront probablement « suffisamment brillantes pour que Webb puisse les voir », déclare Richard Ellis, astronome à l’University College de Londres et co-auteur de la nouvelle étude. Les astronomes espèrent que l’instrument de 10 milliards de dollars révélera une pléthore de galaxies précoces, plutôt que seulement les valeurs aberrantes les plus grandes et les plus brillantes, afin qu’ils puissent comprendre comment ces premiers amas se sont formés et ont évolué.
La galaxie, nommée MACS1149-JD1, ou JD1 en abrégé, n’est pas la plus éloignée connue, mais c’est maintenant la galaxie la plus éloignée dont on sait quelque chose sur la dynamique. L’équipe, y compris Ellis, a découvert JD1 en 2018 sous la forme d’un léger point dans les images du réseau ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), un groupe de 66 radiotélescopes situés dans les Andes chiliennes, ainsi que du très grand télescope de l’Observatoire européen austral en Chili. D’après sa couleur, Ellis et ses collègues savaient qu’au moins certaines de ses stars étaient matures, car elles ont tendance à rougir avec l’âge. Mais l’équipe ne savait pas comment ces stars étaient organisées.
Ils ont décidé de creuser un peu plus longtemps et plus profondément dans ALMA. De tels réseaux de télescopes peuvent « zoomer » en écartant davantage les paraboles et en combinant leurs signaux grâce à un processus appelé interférométrie. L’équipe a observé JD1 alors que les paraboles étaient réparties sur une zone de 2,5 kilomètres, donnant l’acuité visuelle d’une seule parabole de cette taille.
Lorsque les astronomes regardent des objets aussi éloignés, leur lumière se déplace vers l’extrémité rouge du spectre car les photons sont étirés lorsqu’ils traversent l’étendue de l’univers. Le degré de ce « décalage vers le rouge » indique aux astronomes à quelle distance se trouve l’objet. Avec la nouvelle image haute résolution de JD1, les chercheurs ont également pu voir de minuscules différences dans le décalage vers le rouge sur le front de la galaxie, le type de variations que vous attendez d’un objet en rotation, avec une partie se déplaçant vers l’observateur et une partie s’en éloignant. émotionnel . Comme le rapporte l’équipe aujourd’hui Lettres du journal astrophysique, il y avait une différence de vitesse de 120 kilomètres par seconde entre un côté de la galaxie et l’autre. « Nous étions très excités lorsque nous avons vu la carte de vitesse », déclare Ellis.
Les chercheurs ont adapté la distribution de vitesse à un modèle de galaxie et elle s’est bien adaptée à une galaxie à disque d’une masse comprise entre 1 milliard et 2 milliards de soleils. C’est minuscule comparé à la Voie lactée, qui contient 1 billion de masses solaires, et par conséquent JD1 tourne plus lentement que notre galaxie, à environ un quart de la vitesse de notre galaxie. Trouver une galaxie en rotation si tôt dans l’histoire de l’Univers est « surprenant », dit Bosman, mais les données sont « complètement cohérentes avec un disque ».
Les astronomes n’auront pas à attendre longtemps pour savoir si JD1 est unique ou si les galaxies à disque étaient courantes dans la jeunesse de l’univers. Dans quelques semaines seulement, le télescope Webb devrait trouver bien plus de galaxies dans le premier demi-milliard d’années de l’univers. « Nous allons passer d’un chiffre à des centaines », déclare Bosman. « Du moins c’est ce que j’espère ! »
La rotation de la post Old galaxy suggère que les premières étoiles de l’univers fusionnaient rapidement en disques | La science est apparue en premier sur Germanic News.