Vous avez un adolescent? Ensuite, vous connaissez l'histoire. Et pendant que vous y êtes, leur voiture a besoin d'essence. Apparemment, il y a une raison pour le mot «universel», parce que les galaxies adolescentes ne sont pas très différentes. Grâce à de nouvelles études réalisées par le Very Large Telescope de l'ESO, les astronomes ont pu examiner de plus près les galaxies adolescentes et leurs «habitudes alimentaires» au cours de leur évolution. Environ 3 à 5 milliards d'années après le Big Bang, ils étaient les plus heureux lorsqu'ils venaient de recevoir du gaz, mais plus tard ils ont développé un appétit vorace… pour les petites galaxies!
Les scientifiques savent depuis longtemps que les premières structures des galaxies étaient beaucoup plus petites que les grandes spirales et les gros vélos elliptiques qui remplissent l'univers actuel. Cependant, déterminer exactement comment les galaxies prennent du poids - et d'où provient l'approvisionnement en vrac - est resté une énigme. Aujourd'hui, un groupe international d'astronomes a effectué plus d'une centaine d'heures d'observations effectuées avec le VLT pour aider à déterminer comment les galaxies riches en gaz se sont développées.
«Deux façons différentes de faire croître des galaxies sont en compétition: des événements de fusion violents lorsque de plus grandes galaxies en mangent de plus petites, ou un flux de gaz plus fluide et continu sur les galaxies.» explique le chef d'équipe, Thierry Contini (IRAP, Toulouse, France). "Les deux peuvent conduire à la création de nombreuses nouvelles stars."
L'entreprise est MASSIV - The Mass Assembly Survey with the VIsible imaging Multi-Object Spectrograph, une puissante caméra et un spectrographe sur le VLT. C'est un équipement incroyable utilisé pour mesurer la distance et les propriétés des galaxies étudiées Non seulement le relevé a été observé dans le proche infrarouge, mais il a également utilisé un spectrographe de champ intégré et une optique adaptative pour affiner les images. Cela permet aux astronomes de cartographier les mouvements et le contenu de la galaxie intérieure, tout en laissant de la place pour des résultats très surprenants.
«Pour moi, la plus grande surprise a été la découverte de nombreuses galaxies sans rotation de leur gaz. De telles galaxies ne sont pas observées dans l'Univers proche. Aucune des théories actuelles ne prédit ces objets », explique Benoît Epinat, un autre membre de l'équipe.
"Nous ne nous attendions pas non plus à ce qu'un si grand nombre de jeunes galaxies de l'enquête aient des éléments plus lourds concentrés dans leurs parties extérieures - c'est exactement le contraire de ce que nous voyons aujourd'hui dans les galaxies", ajoute Thierry Contini.
Ces résultats indiquent un changement majeur au cours des «années d'adolescence» galactiques. À un certain moment du jeune État de l'Univers, la fluidité du gaz était un élément constitutif considérable - mais les fusions joueraient plus tard un rôle plus important.
«Pour comprendre comment les galaxies se sont développées et ont évolué, nous devons les examiner dans les moindres détails. L’instrument SINFONI du VLT de l’ESO est l’un des outils les plus puissants au monde pour disséquer des galaxies jeunes et éloignées. Il joue le même rôle qu'un microscope pour un biologiste », ajoute Thierry Contini.
L'équipe prévoit de continuer à étudier ces galaxies avec de futurs instruments sur le VLT ainsi qu'à utiliser l'ALMA pour étudier le gaz froid dans ces galaxies. Cependant, leur travail avec le gaz n'est pas la seule «station» sur le bloc. Dans une étude distincte dirigée par Kate Rubin (Max Planck Institute for Astronomy), le télescope Keck I sur Mauna Kea, Hawaï, a été utilisé pour examiner le gaz associé à une centaine de galaxies à des distances comprises entre 5 et 8 milliards d'années-lumière - le plus ancien les adolescents. Ils ont trouvé des preuves initiales d'un retour de gaz dans des galaxies éloignées qui forment activement de nouvelles étoiles.
Apparemment, comme un adolescent avec les fringales, la matière s'infiltre dans ces estomacs galactiques. Une théorie de l'alimentation est un afflux d'énormes réservoirs de gaz de faible densité remplissant les vides intergalactiques… une autre est un énorme cycle de matière cosmique. Bien qu'il y ait très peu de preuves à l'appui de l'une ou l'autre de ces hypothèses, des gaz ont été observés s'écoulant de certaines galaxies et peuvent être dispersés par plusieurs sources différentes - telles que des événements de supernovae ou la pression des pairs d'étoiles gigantesques.
"Alors que ce gaz dérive, il est attiré par la gravité de la galaxie et pourrait rentrer dans la même galaxie dans des échelles de temps d'un à plusieurs milliards d'années. Ce processus pourrait résoudre le mystère: le gaz que nous trouvons à l'intérieur des galaxies ne représente peut-être qu'environ la moitié de la matière première qui finit par servir de combustible à la formation d'étoiles. » dit le Dr Rubin. «De grandes quantités de gaz sont capturées en transit, mais rentreront dans la galaxie en temps voulu. Additionnez le gaz de la galaxie et le gaz actuellement en cours de recyclage cosmique, et il y a une quantité suffisante de matière première pour tenir compte des taux observés de formation d'étoiles. "
Cela pourrait très bien être un cas de recyclage cosmique… mais je me sentirais plus en sécurité en cachant mes cookies.
Sources de l'histoire originale: Communiqué de presse ESO et MPIA Science News Release. Pour en savoir plus: Document de recherche 1, Document de recherche 2, Document de recherche 3 et Document de recherche 4.
