Les astronomes ont découvert deux galaxies géantes qui existaient dans le jeune univers et sont entourées par tout un «océan» de matière noire, dont la masse est trillions de fois la masse du soleil, selon un article publié dans la revue Nature.
«Nous avions l'habitude de penser que pendant la jeunesse de l'Univers, il était habité par de nombreuses petites galaxies, ce qui ionisait progressivement le milieu intergalactique et le rendait transparent à la lumière et à d'autres formes de rayonnement. Les dernières images d'ALMA ont permis de découvrir que ce n'est pas le cas, et une fois de plus repousser le moment où les premières galaxies vraiment grandes sont apparues dans l'Univers », a déclaré Daniel Marrone de l'Université d'Arizona à Tucson (USA).
Les premières galaxies, selon les scientifiques, sont apparues à la suite de l'effondrement gravitationnel direct de nuages de gaz géants qui se sont formés dans le vide de l'Univers en raison de petites irrégularités dans la distribution de la matière générées par l '«écho» gravitationnel du processus d'expansion ultra-rapide de l'Univers après le Big Bang.
Certains de ces nuages se sont transformés en galaxies uniques, tandis que d'autres, les plus grands, sont devenus les ancêtres de dizaines et de centaines de "mégapoles stellaires", unies en amas et superagrégats. À la fin du siècle dernier, les astronomes théoriques ont suggéré que les premières galaxies qui ont émergé au cours du premier milliard d'années d'existence de l'Univers auraient dû être de petite taille et de masse.
Ces dernières années, comme le note Murone, ces théories ont commencé à être remises en question - Hubble, ALMA et d'autres télescopes puissants découvrent constamment des galaxies plus anciennes et plus grandes qui existaient presque au même moment où les premières étoiles sont apparues, et l'Univers est devenu complètement transparent et accessible pour l'observation.
Marrown et ses collègues ont accidentellement découvert une paire de galaxies géantes qui ne correspondent pas à ces théories en principe lorsqu'ils ont étudié les étoiles et d'autres sources de lumière observées par le télescope infrarouge SPT au pôle Sud. Son objectif principal est de rechercher des distorsions dans «l'écho» micro-ondes du Big Bang, résultant de son interaction avec de grands amas de galaxies.
Chaque fois que le SPT trouve des amas suffisamment grands, les astronomes mesurent leur distance avec le télescope à micro-ondes ALMA, qui peut suivre le mouvement même des molécules les plus froides. Au cours de l'une de ces mesures de routine, Murrow et ses collègues ont découvert que l'amas SPT0311-58, trouvé par SPT dans la constellation des Heures et situé à une grande distance de la Terre, était en fait de taille gigantesque.
Les calculs montrent que les astronomes voient cet amas dans l'état dans lequel il se trouvait il y a 13 milliards d'années, environ 780 millions d'années après le Big Bang. L'amas se compose de deux grandes galaxies, de taille comparable à la Voie lactée. Chacun d'eux est 40 et 270 milliards de fois plus lourd que le Soleil. Une partie notable de cette masse, comme le notent les scientifiques, est la poussière d'étoiles, dont les astronomes doutaient auparavant dans les premières galaxies.
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La proximité de ces galaxies et la vitesse élevée des flux de gaz suggèrent à leur tour qu'elles sont entourées d'une sorte d '"océan" de matière noire, empêchant les étoiles et autres amas de matière de "s'échapper" de SPT0311-58. Sa masse, selon Marrow, est au moins un billion de fois celle du Soleil, et ce sont les estimations les plus prudentes.
Comme l'ont noté les scientifiques, ces valeurs dépassent la masse maximale des «bagels» de matière noire qui entourent toutes les galaxies connues. Murrow et ses collègues espèrent que la découverte d'autres objets de taille similaire aidera à déterminer si SPT0311-58 est une exception à la règle ou un habitant typique du jeune univers.
