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Une galaxie à disques massifs pourrait changer notre compréhension de la naissance des galaxies

Les scientifiques suggèrent dans une nouvelle étude qu'une gigantesque galaxie à disque rotatif qui s'est formée pour la première fois seulement 1,5 milliard d'années après le Big Bang pourrait bouleverser notre compréhension de la formation des galaxies.

Dans les modèles traditionnels de formation de galaxies et selon la cosmologie moderne, les galaxies sont construites à partir de halos de matière noire. Au fil du temps, ces halos aspirent des gaz et des matériaux, créant éventuellement des galaxies à part entière. Les galaxies à disques, comme notre propre voie lactée, se forment avec des disques proéminents d'étoiles et de gaz et sont censées être créées selon une méthode connue sous le nom de formation de galaxies en "mode chaud", où le gaz tombe vers l'intérieur vers la région centrale de la galaxie où il se refroidit et se condense ensuite. .

On pense que ce processus est assez progressif et prend beaucoup de temps. Mais la galaxie nouvellement découverte DLA0817g, surnommée le «disque de Wolfe», qui, selon les scientifiques, s'est formée dans le premier univers, suggère que les galaxies de disque pourraient en fait se former assez rapidement.

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Vue d'artiste du disque de Wolfe, une galaxie à disques massifs dans le premier univers. (Crédit image: NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello)

Dans une nouvelle étude dirigée par Marcel Neeleman de l'Institut Max Planck pour l'astronomie en Allemagne, les chercheurs ont repéré le disque de Wolfe en utilisant ALMA, le grand Atacama Large Millimeter / submillimeter Array au Chili. Ils ont découvert que l'objet était un grand disque rotatif stable, cadencé à 70 milliards de fois la masse de notre soleil.

Dans les nouvelles observations, le disque apparaît tel qu'il était lorsque l'univers n'avait que 1,5 milliard d'années, soit 10% de son âge actuel. Le disque semble extrêmement massif et stable pour quelque chose d'aussi jeune. Alors, comment une galaxie aussi massive pourrait-elle se former si rapidement, si tôt dans l'univers?

Une image du radiotélescope ALMA du disque de Wolfe, vue lorsque l'univers n'avait que dix pour cent de son âge actuel. (Crédit image: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), M. Neeleman; NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello)

Les chercheurs suggèrent que la galaxie pourrait s'être formée par un processus appelé «accrétion en mode froid». Ils pensent que le gaz tombant vers le centre de la galaxie était en fait froid donc, parce que le gaz n'a pas eu besoin de temps pour se refroidir à l'approche du centre galactique, le disque a pu se condenser plus rapidement.

"Le résultat fournit une contribution précieuse pour une discussion actuelle sur la formation des galaxies", selon une déclaration de l'Institut Max Planck.

Cependant, l'astrophysicien Alfred Tiley a noté dans un article de Nature News & Views accompagnant cette étude, ces résultats sont basés sur une seule galaxie. Il a souligné que des observations plus similaires seraient nécessaires pour valider cette hypothèse.

Ce travail a été publié mercredi (20 mai) dans la revue Nature.

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