Nous savons enfin pourquoi certaines des plus anciennes galaxies ont cessé de se former il y a 12 milliards d’années

Galaxies formées au cours des premiers milliards d’années après le Big Bang Ils devraient vivre une vie longue et saine. Après tout, ils sont nés avec une riche réserve d’hydrogène gazeux froid, qui est exactement le carburant nécessaire pour poursuivre la formation des étoiles.

Mais de nouvelles observations ont révélé des galaxies « irriguées » qui avaient arrêté la formation d’étoiles. Et les astronomes ne savent pas pourquoi.

Une équipe internationale d’astronomes a étudié un groupe de six galaxies primitives à l’aide de l’Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) et du télescope spatial Hubble. Les résultats de la recherche ont été récemment publiés dans tempérer la nature.

Ces galaxies ont été ciblées parce qu’elles étaient connues pour les « éteindre », avec Petite formation d’étoiles.

Auparavant, les astronomes pensaient que quelque chose était intervenu pour arrêter la formation d’étoiles dans ces riches galaxies.

« Les galaxies les plus massives de l’univers ont vécu rapidement et puissamment, créant leurs étoiles dans un laps de temps remarquablement court. Le gaz, le carburant de la formation des étoiles, a dû être abondant à ces premiers temps de l’univers », a-t-il ajouté. Elle a dit Kate Whitaker, auteur principal de l’étude et professeur adjoint d’astronomie à l’Université du Massachusetts, Amherst.

« Au départ, nous pensions que ces galaxies éteintes avaient freiné quelques milliards d’années seulement après le Big Bang. Dans nos nouvelles recherches, nous concluons que les premières galaxies n’appuyaient pas sur les freins, mais fonctionnaient plutôt à vide. »

En règle générale, ces types de galaxies sont si éloignées qu’elles sont impossibles à résoudre, mais l’équipe à l’origine de l’enquête (appelée REQUIEM, pour REsolving QUIEscent Magnified galaxies) a utilisé une astuce : ils ont utilisé lentille de gravité À propos des galaxies proches pour agrandir les images des galaxies cibles.

« Si une galaxie ne fabrique pas beaucoup de nouvelles étoiles, elle devient très faible très rapidement, il est donc difficile voire impossible de les observer en détail avec un seul télescope. REQUIEM résout ce problème en étudiant les galaxies avec des lentilles gravitationnelles, ce qui signifie que leur lumière se dilate et gonfle en se pliant. et s’enroulent autour d’autres galaxies beaucoup plus proches de la Voie lactée », Elle a dit Justin Spilker, co-auteur de la nouvelle étude, et chercheur postdoctoral à la NASA Hubble à l’Université du Texas à Austin.

« De cette façon, la lentille gravitationnelle, combinée au pouvoir de résolution et à la sensibilité et à l’alma de Hubble, agit comme un télescope naturel et fait apparaître ces galaxies mourantes plus grandes et plus lumineuses qu’elles ne le sont en réalité, nous permettant de voir ce qui se passe et ce qui se passe. « 

L’équipe a découvert que, contrairement aux attentes, il n’y avait pas eu de baisse soudaine de la capacité des galaxies à transformer le gaz froid en étoiles. Au lieu de cela, les étoiles manquaient complètement de gaz froid.

« Nous ne comprenons pas encore pourquoi cela se produit, mais les explications possibles pourraient être que soit l’approvisionnement en gaz principal qui alimente la galaxie a été coupé, soit il est peut-être tout simplement trop énorme. Trou noir pompe l’énergie qui maintient la chaleur du gaz dans la galaxie », Elle a dit Christina Williams, astronome à l’Université de l’Arizona et co-auteur de l’article.

« Essentiellement, cela signifie que les galaxies sont incapables de remplir leur réservoir et, par conséquent, ne peuvent pas redémarrer le moteur lorsque des étoiles sont produites. »

Mais qu’est-ce que l’élimination du gaz froid des galaxies ? Les astronomes sont désemparés et devront continuer leurs observations pour trouver des indices sur ce grand mystère galactique.

« Nous avons encore beaucoup à apprendre sur les raisons pour lesquelles les galaxies les plus massives se sont formées si tôt dans l’univers et pourquoi elles ont arrêté leur formation d’étoiles alors que tant de gaz froid était à leur disposition. » Elle a dit Whitaker.

« Le simple fait que ces monstres massifs de l’univers aient formé 100 milliards d’étoiles en un milliard d’années environ, puis aient soudainement arrêté leur formation d’étoiles est un mystère que nous aimons tous résoudre, et REQUIEM a fourni la première preuve. »

Cet article a été initialement publié par l’univers aujourd’hui. Lis le article original.