Le chaînon manquant dans l’évolution galactique

La légende raconte qu’une créature anthropomorphe vit quelque part dans l’Himalaya. Un abominable homme des neiges, le yéti. Et c’est en quelque sorte du yéti du cosmos que des chercheurs de l’université de l’Arizona (États-Unis) nous offrent aujourd’hui la toute première image, celle d’une gigantesque galaxie en formation. Un type de galaxies qui — un peu comme l’abominable homme des neiges — avait jusqu’alors échappé à toutes les observations directes. C’est en étudiant de nouvelles données issues d’Alma, l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ce réseau de 66 radiotélescopes perdu dans le désert du Chili, que Christina Williams a perçu, tout à fait par hasard, comme une tache de lumière, signature potentielle d’une galaxie. Jusque-là, rien d’extraordinaire. Sauf que cette tache brillait dans une région du ciel dépourvu de toute galaxie connue. «Lorsque j’ai découvert que cette galaxie était invisible à toutes les autres longueurs d’onde, j’ai été très excitée. Cela ne pouvait que signifier que cette galaxie était très éloignée et cachée par des nuages de poussière», raconte l’astronome. Les chercheurs estiment aujourd’hui que la lumière observée par Christina Williams a mis pas moins de 12,5 milliards d’années à parvenir jusqu’à nous. Comme un témoin des premiers instants de notre univers. Selon les astronomes, l’émission observée est causée par la lueur chaude des particules de poussière chauffées par les étoiles en formation au cœur de cette jeune galaxie. Mais comme ces nuages de poussière cachent la lumière des étoiles elles-mêmes, la galaxie était, jusqu’alors, restée invisible.
Après étude, les astronomes pensent qu’il s’agit d’une galaxie monstre en formation, qui contient environ autant d’étoiles que notre Voie lactée, mais qui déborde d’activité. Elle formerait des étoiles à un rythme 100 fois plus important que celui de notre propre galaxie. Et elle pourrait surtout représenter le chaînon qui manquait aux chercheurs pour comprendre réellement l’évolution des galaxies.
Des études récentes ont en effet montré que certaines des plus grandes galaxies de notre univers ont grandi extrêmement rapidement, alors que notre univers n’affichait que 10 % de son âge actuel. Mais la théorie peine à expliquer le phénomène, d’autant que les galaxies en question semblent sortir de nulle part. Aucune d’entre elles n’avait pu être observée au stade de sa formation, les petites galaxies primitives découvertes par le télescope spatial Hubble ne se développant pas assez vite pour résoudre le problème. Et les observations de galaxies monstres ont aussi été trop rares pour apporter une explication satisfaisante.
«Notre galaxie pourrait être le chaînon manquant», suggère Christina Williams qui imagine que de tels objets sont finalement très répandus dans l’univers primitif. Sans quoi il aurait fallu une chance incroyable pour en détecter une seule dans une partie du ciel qui ne représente même pas un centième du disque de la pleine Lune.
«Le télescope spatial James Webb — lancement prévu pour mars 2021 — sera capable de voir à travers les voiles de poussière. Nous pourrons alors déterminer la taille réelle de ces galaxies et à quelle vitesse elles grandissent afin de mieux comprendre pourquoi nos modèles échouent pour l’heure à les expliquer», conclut l’astronome.