Les astronomes regardant les galaxies dans le passé lointain de l'univers ont été surpris de trouver des galaxies compactes et très jeunes qui ont des masses similaires à une galaxie mature et adulte. Les galaxies, qui n'ont chacune que 5000 années-lumière de diamètre, représentent une fraction de la taille des galaxies adultes d'aujourd'hui, mais contiennent approximativement le même nombre d'étoiles. Chaque galaxie pourrait s'insérer dans le moyeu central de notre galaxie de la Voie lactée.
En utilisant le Hubble en conjonction avec l'observatoire Keck à Hawaï, les astronomes ont pu étudier les galaxies telles qu'elles existaient il y a 11 milliards d'années, lorsque l'Univers avait moins de 3 milliards d'années.
«Voir les tailles compactes de ces galaxies est un casse-tête», a déclaré Pieter G. van Dokkum de l'Université de Yale à New Haven, Connecticut, États-Unis, qui a dirigé l'étude. «Aucune galaxie massive à cette distance n'a jamais été aussi compacte. Ces galaxies devraient changer beaucoup plus de 11 milliards d'années, devenant cinq fois plus grandes. Ils pourraient s'agrandir en entrant en collision avec d'autres galaxies, mais de telles collisions peuvent ne pas être la réponse complète. On ne sait pas encore comment ils se constitueraient pour devenir les grandes galaxies que nous voyons aujourd'hui. »
Pour déterminer la taille des galaxies, l'équipe a utilisé la caméra infrarouge proche et le spectromètre multi-objets sur Hubble. Pour les observations de Keck, un puissant laser a été utilisé pour corriger le flou d'image provoqué par l'atmosphère terrestre. Seuls Hubble, Keck et le très grand télescope ESO sont vraiment capables de mesurer la taille de ces galaxies car elles sont très petites et éloignées.
Les galaxies ultra-denses pourraient comprendre la moitié de toutes les galaxies de cette masse il y a 11 milliards d'années, a déclaré van Dokkum, formant les blocs de construction des plus grandes galaxies d'aujourd'hui.
Comment ces petites galaxies surpeuplées se sont-elles formées? Une façon, suggère van Dokkum, implique l'interaction de la matière noire et de l'hydrogène gazeux dans l'Univers naissant. La matière noire est une forme invisible de matière qui représente la majeure partie de la masse de l'Univers. Peu de temps après le Big Bang, l'Univers contenait un paysage inégal de matière noire. L'hydrogène a été piégé dans les poches du matériau invisible et a commencé à tourner rapidement dans le tourbillon gravitationnel de la matière noire, formant des étoiles à un rythme effréné.
Sur la base de la masse des galaxies, qui est dérivée de leur couleur, les astronomes ont estimé que les étoiles tournent autour de leurs disques galactiques à environ 400 à 500 kilomètres par seconde. Les étoiles des galaxies d'aujourd'hui, en revanche, se déplacent à environ la moitié de cette vitesse car elles sont plus grandes et tournent plus lentement que les galaxies compactes.
Les astronomes affirment que ces galaxies sont des cibles idéales pour la caméra grand champ 3, qui devrait être installée à bord de Hubble lors de la prochaine mission de maintenance 4 à l'automne 2008.
Source des nouvelles originales: Page d'accueil du télescope spatial Hubble européen
