Les premières galaxies massives résultent d'une brève mais explosive période de formation d'étoiles, survenue plusieurs milliards d'années après le Big Bang.
Depuis longtemps, les astronomes s'interrogent sur l'existence de galaxies massives et matures, apparues environ trois milliards d'années après le Big Bang, qui ont rapidement cessé de produire de nouvelles étoiles. Une étude menée par une équipe internationale révèle que ces géantes cosmiques sont issues d'une intense phase de formation stellaire déclenchée par des collisions galactiques.
Les galaxies sont d'immenses ensembles d'étoiles, de gaz et de matière noire. Les plus vastes, comptant des centaines de milliards d'étoiles, se seraient formées par la fusion progressive de petites galaxies voisines, produisant de nouvelles étoiles au fil des 13 milliards d'années d'histoire de l'Univers.
C'est pourquoi la découverte de galaxies massives et compactes, à plus de 10 milliards d'années-lumière, a surpris les scientifiques. Encore plus compactes que les galaxies actuelles, elles défient les modèles traditionnels.
Pour percer ce mystère, les astronomes ont examiné des galaxies submillimétriques (SMG), encore plus lointaines et enveloppées de nuages de poussière denses. Observables uniquement aux longueurs d'onde submillimétriques, ces objets affichent une formation d'étoiles frénétique, alimentée par d'abondantes réserves d'hydrogène et d'hélium gazeux.
Cette recherche démontre que les SMG sont les précurseurs des galaxies ultra-compactes ultérieures. Lors de collisions, le gaz est propulsé vers le centre de la galaxie fusionnée, provoquant un boom stellaire fulgurant. Le gaz s'épuise alors rapidement, stoppant la formation d'étoiles. Ces résultats, publiés dans l'Astrophysical Journal, éclairent l'évolution précoce de l'Univers. (ee)
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