En 1926, le célèbre astronome Edwin Hubble a développé une classification morphologique des galaxies. Cette méthode a divisé les galaxies en trois groupes de base - elliptiques, spirales et lenticulaires. Depuis lors, les astronomes ont consacré beaucoup de temps et d'efforts à comprendre comment les galaxies évoluent sur plusieurs milliards d'années et pourquoi elles prennent les formes exactes qu'elles prennent finalement.
L'une des hypothèses les plus populaires et les plus répandues à cet égard est celle qui explique le changement de forme des galaxies à la suite de leur fusion, lorsque des amas d'étoiles plus compactes, maintenues par gravité mutuelle, fusionnent et forment ainsi la forme et l'apparence finale des galaxies au fil du temps. Cependant, selon une nouvelle étude réalisée par une équipe internationale de scientifiques, la forme et la taille des galaxies pourraient en fait être influencées par l'apparition de nouvelles étoiles dans leurs régions centrales.
L'étude a été dirigée par le boursier postdoctoral Ken-Ichi Tadaki en collaboration avec l'Institut Max Planck de physique extraterrestre et l'Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ). Pour obtenir une image plus complète de la métamorphose galactique, les scientifiques ont mené une série d'observations de galaxies très éloignées.
Diagramme d'évolution des galaxies
L'étude impliquait l'utilisation de plusieurs télescopes, avec lesquels les astronomes ont observé 25 galaxies situées à environ 11 milliards d'années-lumière de la Terre. À cette distance, les scientifiques ont observé des galaxies alors qu'elles ressemblaient exactement à cela il y a 11 milliards d'années, soit environ 3 milliards d'années après le Big Bang. Cette période est considérée par les astronomes comme la période d'activité maximale de la formation galactique dans l'Univers, lorsque la plupart des galaxies se sont formées.
«On croyait que des galaxies elliptiques massives étaient formées par des collisions de disques galactiques. Cependant, nous ne savons pas si toutes les galaxies elliptiques ont été affectées par un tel événement intergalactique. Nous pensons qu'il existe une alternative », a déclaré Tadaki dans un communiqué de presse publié sur le site Web de l'Observatoire astronomique japonais.
Capturer la lumière subtile de ces galaxies lointaines s'est avéré être une tâche ardue, obligeant les scientifiques à utiliser deux télescopes au sol et un télescope spatial. Tout d'abord, ils ont utilisé le télescope Subaru de 8,2 mètres à Hawaï pour rechercher 25 galaxies. Les objets ont ensuite été observés à l'aide du télescope spatial Hubble et du réseau d'antennes à ondes millimétriques Atacama (ALMA) situé au Chili.
Hubble a capturé la lumière des galaxies pour déterminer leur forme (qu'elles avaient il y a 11 milliards d'années), en utilisant ALMA, les scientifiques ont étudié les ondes submillimétriques émises par les nuages froids de poussière et de gaz, l'endroit où de nouvelles étoiles sont nées. En comparant les résultats des deux observations, les astronomes ont pu fournir une image détaillée de l'apparence de ces galaxies il y a 11 milliards d'années, alors que leur forme changeait encore.
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Observer une galaxie à 11 milliards d'années-lumière
Ce que les scientifiques ont découvert s'est avéré très révélateur. Les images Hubble ont indiqué que les premières galaxies étaient dominées par la composante disque plutôt que par la barre centrale que nous avons l'habitude d'associer aux galaxies spirales et lenticulaires. Dans le même temps, les images ALMA ont montré que des réservoirs massifs de gaz et de poussière pouvaient être situés près du centre de ces galaxies, au sein desquelles se produit une formation d'étoiles très active.
Pour écarter la possibilité qu'une formation d'étoiles aussi intense puisse être causée par des fusions de galaxies, les chercheurs ont également utilisé les données du très grand télescope de l'ESO, situé à l'observatoire de Paranal au Chili, pour vérifier.
«Ici, nous avons des preuves solides que des noyaux galactiques denses peuvent se former sans collisions galactiques. Ils peuvent se former en raison de la formation d'étoiles très active au cœur même de la galaxie », explique Tadaki.
Les résultats de cette étude pourraient forcer les astronomes à repenser les modèles actuels et les théories de l'évolution galactique, ainsi que des aspects tels que la façon dont les galaxies développent des barrières et des bras en spirale. L'exploration pourrait également conduire à une révision des modèles cosmologiques d'évolution, sans parler de l'histoire de notre propre galaxie.
Qui sait, cela obligera peut-être aussi les astronomes à repenser leurs prédictions sur ce qui pourrait se passer lorsque notre galaxie de la Voie lactée et Andromède entreront en collision dans quelques milliards d'années. Plus les scientifiques se penchent sur l'espace, plus il présente de surprises. Et chaque fois que les observations observées ne correspondent pas à nos attentes, cela oblige les scientifiques à réviser les hypothèses acceptées concernant l'évolution de l'Univers.
Nikolay Khizhnyak
