Webb observe la jumelle de la Voie lactée au début de l’univers

Les astronomes utilisant le télescope spatial James Webb ont découvert Ceers-2112, la galaxie spirale barrée la plus éloignée jamais observée. Cela remet en question les hypothèses antérieures sur l’évolution des galaxies, montre que les galaxies se sont organisées plus tôt qu’on ne le pensait et pourrait conduire à des changements dans les modèles théoriques de formation des galaxies.

L’équipe de recherche, comprenant un astronome de l’Université de Californie à Riverside, a fait la découverte en utilisant Télescope spatial James Webb.

Grâce au télescope spatial James Webb, une équipe internationale comprenant l’astronome Alexander de la Vega de l’Université de Californie à Riverside (UCR), a découvert la galaxie spirale barrée la plus éloignée. Voie Lactée ce qui a été observé jusqu’à présent.

Jusqu’à présent, on pensait que les galaxies spirales barrées comme la Voie lactée ne pourraient pas être observées avant que l’univers, dont l’âge est estimé à 13,8 milliards d’années, n’atteigne la moitié de son âge actuel.

Recherche publiée dans le magazine nature Cette semaine, elle a été menée par des scientifiques du Centre d’astrobiologie d’Espagne.

« Cette galaxie, appelée Cérès-2112, s’est formée peu de temps après son apparition le Big Banga déclaré le co-auteur de la Vega, chercheur postdoctoral au Département de physique et d’astronomie. « La découverte de ceers-2112 montre que les galaxies du premier univers pourraient être aussi ordonnées que la Voie Lactée. Ceci est surprenant car les galaxies étaient beaucoup plus chaotiques au début de l’univers, et très peu d’entre elles avaient des structures similaires à la Voie Lactée.  » »

Comprendre les barres galactiques

Ceers-2112 a un bar en son centre. De la Vega a expliqué qu’une barre galactique est une structure constituée d’étoiles au sein des galaxies. Les pubs hongrois sont comme les bars de notre vie quotidienne, comme une barre chocolatée. Il a dit qu’il est possible de trouver des barres dans les galaxies non spirales, mais qu’elles sont très rares.

« Presque toutes les barres se trouvent dans les galaxies spirales », a déclaré de la Vega, qui a rejoint l’UCLA l’année dernière après avoir obtenu un doctorat en astronomie de l’Université Johns Hopkins. « La barre du CEERS-2112 suggère que les galaxies ont mûri et se sont organisées beaucoup plus rapidement que nous le pensions auparavant, ce qui signifie que certains aspects de nos théories sur la formation et l’évolution des galaxies doivent être révisés. »

Une représentation artistique de la galaxie spirale barrée Circé-2112, observée dans l’univers primitif. La Terre se reflète dans une bulle imaginaire entourant la galaxie, indiquant la relation entre la Voie Lactée et CEERS-2112. Crédit : Luca Costantin/CAB/CSIC-INTA

La compréhension antérieure des astronomes de l’évolution des galaxies était qu’il fallait plusieurs milliards d’années pour que les galaxies s’organisent suffisamment pour développer des barres.

« La découverte de Ceers-2112 montre que cela aurait pu se produire en seulement une petite fraction de ce temps, environ un milliard d’années ou moins », a déclaré de la Vega.

Selon lui, des barres galactiques se formeraient dans des galaxies spirales avec des étoiles tournant de manière ordonnée, comme dans la Voie lactée.

« Dans de telles galaxies, des barres peuvent se former spontanément en raison d’instabilités de la structure spirale ou des effets gravitationnels d’une galaxie voisine », a déclaré de la Vega. « Dans le passé, lorsque l’univers était très jeune, les galaxies étaient instables et chaotiques. On pensait que les barres ne pouvaient pas se former ou durer longtemps dans les galaxies du premier univers. « 

Implications de la découverte et ses contributions

La découverte de Ceers-2112 devrait changer au moins deux aspects de l’astronomie.

Alexander de la Vega est chercheur postdoctoral à l’Université de Californie à Riverside. Crédit : Alexander de la Vega, UC Riverside

« Premièrement, les modèles théoriques de formation et d’évolution des galaxies devront prendre en compte le fait que certaines galaxies sont devenues suffisamment stables pour héberger des barres très tôt dans l’histoire de l’univers », a déclaré de la Vega. « Ces modèles devront peut-être s’ajuster à la quantité de matière noire formant les galaxies dans l’univers primitif, car on pense que la matière noire affecte la vitesse à laquelle les barres se forment. Deuxièmement, la découverte de CEERS-2112 montre que des structures telles que des barres pourraient être détectées. lorsque l’univers était très jeune. Ceci est important car les galaxies dans un passé lointain étaient plus petites qu’elles ne le sont aujourd’hui, ce qui rend les barres plus difficiles à trouver. La découverte de CEERS-2112 ouvre la voie à la découverte d’autres barres dans le jeune univers.

De la Vega a aidé l’équipe de recherche en estimant le redshift et les propriétés de Ceers-2112. Il a également contribué à l’interprétation des mesures.

« Le redshift est une propriété observable d’une galaxie qui indique à quelle distance elle se trouve et à quelle distance dans le temps la galaxie peut être vue, et c’est le résultat de la vitesse finie de la lumière », a-t-il déclaré.

Ce qui a le plus surpris de la Vega dans la découverte de Ceers-2112, c’est la mesure dans laquelle ses propriétés de tige pouvaient être limitées.

« Au départ, je pensais que la détection et l’estimation des propriétés des barres dans des galaxies comme SEARS-2112 seraient semées d’incertitudes de mesure », a-t-il déclaré. « Mais la puissance du télescope spatial James Webb et l’expertise de notre équipe de recherche nous ont aidés à établir de fortes contraintes sur la taille et la forme de la barre. »

À l’UCLA, de la Vega supervise la sensibilisation à l’astronomie. Il organise des soirées télescopes sur et hors du campus et se rend dans les écoles locales pour donner des présentations sur l’astronomie. Il dirige également une série de conférences publiques sur l’astronomie appelées « Les jeudis cosmiques », ainsi que des événements ponctuels pour des occasions spéciales, telles que des soirées d’observation des éclipses.

L’article s’intitule « Une galaxie spirale barrée semblable à la Voie lactée avec un redshift de 3 ».

Référence : « Une galaxie spirale barrée semblable à la Voie lactée à redshift 3 » par Luca Costantin, Pablo G. Pérez González, Yuchen Gu, Chiara Buteta, Sharda Goji, Michaela B. Bagley, Guillermo Barro, Jehan S. Kartaltepe, Anton M. Kokemoyer, Cristina Capello, Enrico Maria Corsini, Jairo Méndez Abreu, Alexandre de la Vega, Karthik J. Iyer, Laura Bisgiello, Yingjie Cheng, Lorenzo Morelli, Pablo Arrabal Haro, Fernando Buitrago, M. C. Cooper, Avishay Dekel, Mark Dickinson, Stephen L. Finkelstein, Mauro Giavalesco, Benny W. Holwerda, Mark Huertas-Company, Ray A. Lucas, Casey Babovich, Nor Pierzkal, Liz Marie Seely, Jesús Vega Ferrero, Stijn Waits et Leigh Aaron Young, 8 novembre 2023, nature.
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