En faisant équipe avec Hubble, Alma a identifié la plus lointaine et la plus ancienne fusion de galaxies connue à ce jour. Nommée B14-65666, elle se trouvait à 13 milliards d'années dans la constellation du Sextant.


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    La galaxie la plus lointaine et donc la plus ancienne connue à ce jour de l'humanité s'appelle GN-z11. C'est le télescope Hubble qui a permis de la dénicher il y a quelques années dans la constellation de la Grande Ourse. Nous l'observons telle qu'elle était il y a environ 13,4 milliards d'années.

    Les images fournies par les galaxies âgées de plus de 13 milliards d'années ont encore une faible résolutionrésolution dans les instruments qui les observent en tentant de percer les secrets de la naissance et de l'évolution des premières galaxies. Des progrès notables à cet égard devraient être accomplis lorsque le JWSTJWST, le James-Webb Space Telescope, verra sa première lumière à l'horizon 2021.

    L'article publié, aujourd'hui, dans Publications of the Astronomical Society of Japan par une équipe de chercheurs très majoritairement japonais - et qui est disponible sur arXiv - ne bat donc pas le record de distance pour une galaxie. Mais l'équipe d'astronomesastronomes menée par Takuya Hashimoto de l'université Waseda au Japon bat tout de même un record grâce à l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma).


    Une présentation d'Alma. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © European Southern Observatory (ESO)

    Des émissions UV 100 fois plus intenses que pour la Voie lactée

    Le radiotélescope a en effet permis d'établir que l'objet baptisé B14-65666 était la plus lointaine collision de galaxies découverte jusqu'ici car elle s'est produite il y a 13 milliards d'années alors que nous l'observons aujourd'hui. Bien que l'image obtenue dans le domaine millimétrique soit encore très floue, elle bénéficie du pouvoir de résolution d'Alma qui est 10 fois supérieur à celui de Hubble. Le télescope spatialtélescope spatial avait lui déjà permis d'observer B14-65666 dans le domaine des ultravioletsultraviolets (UV). Les images montraient bien deux régions plus brillantes mais elles étaient encore difficiles à interpréter.

    En combinant les observations d'Alma et de Hubble, les astrophysiciensastrophysiciens ont identifié les émissionsémissions produites par des atomesatomes d'oxygèneoxygène, de carbonecarbone, des poussières et des étoilesétoiles. Surtout, les deux régions mises en évidence par Hubble se déplacent à des vitessesvitesses différentes, ce qui au final permet d'avancer sérieusement l'hypothèse que l'on est bien en présence d'une fusionfusion en cours de deux galaxies avec une massemasse totale de seulement 10 % de celle de la Voie lactéeVoie lactée. Les émissions UV sont toutefois 100 fois plus importantes que dans notre Galaxie, ce qui implique une flambée de formation de nouvelles étoiles, phénomène typique des fusions de galaxies plus récentes.

    Ces observations sont bien conformes au modèle cosmologique standardmodèle cosmologique standard qui prédit que les plus anciennes galaxies en collision sont de petites tailles et qu'elles vont donner par la suite de plus grandes galaxies, qui vont aussi entrer en collision entre elles et les galaxies nainesgalaxies naines encore présentes des milliards d'années plus tard.

    Image composite en fausses couleurs de B14-65666 montrant les distributions de poussière (rouge), d'oxygène (vert) et de carbone (bleu), observées par ALMA et d'étoiles (blanches) observées par le télescope spatial Hubble. © Alma (ESO/NAOJ/NRAO), télescope spatial Hubble Nasa/ESA, Hashimoto et al.
    Image composite en fausses couleurs de B14-65666 montrant les distributions de poussière (rouge), d'oxygène (vert) et de carbone (bleu), observées par ALMA et d'étoiles (blanches) observées par le télescope spatial Hubble. © Alma (ESO/NAOJ/NRAO), télescope spatial Hubble Nasa/ESA, Hashimoto et al.