Il était une fois deux galaxies très sombres et très lointaines...

Grâce à l'interféromètre Alma au Chili, une équipe internationale menée par l'Irfu vient de découvrir deux galaxies très lointaines et très massives qui n'avaient pas été détectées par le télescope spatial Hubble. Selon cette étude, l'ampleur de la formation d'étoiles dans l'Univers jeune, moins de deux milliards d'années après le Big Bang, pourrait avoir été sous-évaluée...

Les télescopes radio ou submillimétriques n'observent pas directement la lumière émise par les étoiles d'une galaxie, mais le rayonnement des grains de poussières du milieu interstellaire, chauffés par les jeunes étoiles en formation.

À plus de 5 000 mètres d'altitude sur les hauts plateaux chiliens, les antennes d'Alma (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ont scruté une des régions les mieux étudiées du ciel, pendant plus de vingt heures. Grâce à son exceptionnelle résolution, ce grand interféromètre a détecté vingt galaxies très opaques, car enveloppées d'un épais "manteau" de poussières dans lequel naissent et grandissent les étoiles. Toutes ces galaxies se situent parmi les plus massives jamais détectées dans cette région.

Parmi ces vingt galaxies, quatre sont trop obscurcies par les poussières pour être visibles avec Hubble mais ont été révélées par Alma. Pour deux d'entre elles, il a été possible d'évaluer leur distance: elles nous apparaissent telles qu'elles étaient seulement deux milliards d'années après le Big Bang !

Si, dans cette partie du ciel, le quart de l'échantillon a échappé à la détection des télescopes les plus performants (Hubble notamment), il est probable que dans les autres régions du ciel, une proportion semblable de galaxies massives, lointaines et obscures, manque également à l'appel ! Il se pourrait que l'histoire cosmique de la formation stellaire doive être révisée...

Masses de toutes les galaxies détectées (exprimées en masses solaires) dans la région du ciel étudiée, en fonction du décalage spectral vers le rouge, montrant leur distance. Les détections Alma pour lesquelles la masse et le décalage spectral ont pu être déterminés sont indiquées en rose. Ce sont parmi les plus massives. Parmi ces sources, les galaxies non détectées par le Télescope Spatial Hubble sont indiquées avec des cercles.

Références

GOODS-ALMA: 1.1 mm galaxy survey. I. Source catalog and optically dark galaxies, Astronomy & Astrophysique