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Quand les galaxies naines ont changé la face de l'Univers

ActualitéClassé sous :Astronomie , galaxie naine , aube de l'univers

Lorsque les nuages de gaz commencèrent à se condenser, il y a 13 milliards d'années, et qu'ils donnèrent vie aux premières galaxies, celles-ci étaient nettement plus petites que la Voie Lactée. Pourtant, malgré leur petite taille, ces galaxies naines sont suspectées d'avoir émis des radiations si intenses qu'elles ont re-ionisé le cosmos et changé le visage de l'Univers.

La re-ionisation de l'Univers (Crédits : Avi Loeb, Université de Harvard)
La galaxie naine NGC 1569, observée par Chandra Par leur rayonnement intense, les galaxies naines ont-elles favorisé la naissance de galaxies géantes ? (Crédits : NASA)

Retournons 13 milliards d'années en arrière, au moment où les premières galaxies naissaient et baignaient de lumière l'aube de l'Univers. Si on les observait aujourd'hui - prouesse que les télescopes de la prochaine génération devraient être à même d'accomplir - elles nous sembleraient bien petites et innocentes. Mais leur petite taille ne doit pas nous leurrer : de l'avis de nombreux astrophysiciens, ces galaxies naines auraient émis des radiations si intenses qu'elles auraient privé les atomes de gaz de leurs électrons, re-ionisé l'Univers, et empêché leur petites sœurs de naître. En effet, au lieu de se condenser et de donner vie à d'autres galaxies naines, les nuages de gaz échauffés auraient eu tendance à s'étendre. Conséquence : seuls les nuages massifs auraient pu se condenser, et seules des galaxies géantes auraient été susceptibles de se former.

Cette théorie du passage de flambeau entre galaxies naines et galaxies géantes n'avait encore jamais pu être vérifiée. Aujourd'hui, Stuart Wyithe (université de Melbourne) et Abraham Loeb (université de Harvard) détiennent un premier élément de réponse, indirect, qui penche en faveur de cette explication, et qu'ils ont glané en observant la lueur des quasars. En arrivant jusqu'à nous, la lumière de ces structures célestes traverse des nuages de gaz datant de plusieurs milliards d'années, gaz dont le degré d'ionisation dépend du nombre de galaxies se trouvant dans leur voisinage. Les astrophysiciens se sont alors dit que, si les galaxies étaient nombreuses à l'époque de la re-ionisation, ce degré devrait être à peu près constant. Or, Wyithe et Loeb ont mesuré de grandes disparités et découvert que ce n'était pas le cas. Ils en ont déduit que les galaxies étaient peu communes à cette époque puis, en utilisant un modèle de distribution de masses, ils ont calculé que la galaxie typique de l'époque "post-re-ionisation" avait une masse 100 fois supérieure à celle des galaxies naines !

Ces travaux, présentés dans la revue Nature, confirment dans une certaine mesure que les galaxies naines ont bien empêché leurs consoeurs de se multiplier, et que leurs rayonnements intenses ont sonné le glas de leur hégémonie au profit du règne des galaxies géantes.

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