Des signaux écrits dans des éléments du premier univers ont révélé la plus ancienne fusion connue entre deux galaxies, qui a eu lieu moins d'un milliard d'années après le Big Bang.
Les chercheurs se sont récemment tournés vers le télescope Atacama Large Millimeter Array (ALMA) au Chili pour rechercher les émissions radioélectriques d'une galaxie en formation d'étoiles éloignée mais très lumineuse connue sous le nom de B14-65666, située à environ 13 milliards d'années-lumière de la Terre. Des observations antérieures dans le spectre ultraviolet par le télescope spatial Hubble ont laissé entendre que la galaxie contenait deux «amas» d'étoiles, le nord-est «agglomération A» et le sud-ouest «agglomération B.»
De nouvelles observations à l'aide d'ALMA, un radiotélescope très sensible, ont identifié trois signatures distinctives dans chacun des deux groupes: ceux du carbone, de l'oxygène et de la poussière. (Les trois sources produisent toutes des signaux distinctifs dans les ondes radio.) De tels signaux n'ont jamais été trouvés dans une galaxie aussi ancienne; Les variations entre ces signaux ont indiqué aux scientifiques que les doubles amas de B14-65666 représentaient deux galaxies qui avaient fusionné avant que l'univers ne soit même vieux d'un milliard d'années, ont rapporté les chercheurs dans une nouvelle étude.
Située dans le désert d'Atacama au Chili, ALMA utilise 66 antennes au sol pour détecter certains des objets les plus froids et les plus éloignés de l'univers, balayant le ciel avec un "œil" 10 fois plus net que celui de Hubble, selon l'Agence spatiale européenne.
Les observations d'ALMA sur B14-65666 ont découvert des signaux qui étaient invisibles pour Hubble. Bien que les auteurs de l'étude aient détecté de la poussière, du carbone et de l'oxygène dans les deux amas galactiques, les émissions du groupe A se sont déplacées à une vitesse différente de celle des mêmes émissions dans le groupe B.
Cela a suggéré aux scientifiques que les amas étaient les restes de deux galaxies qui étaient entrées en collision dans "une fusion majeure" qui était toujours en cours, faisant du B14-65666 le plus ancien exemple connu d'une collision galactique, ont écrit les scientifiques.
Ils ont également noté que les températures élevées de la poussière et la luminosité du B14-65666 résultaient probablement d'un puissant rayonnement ultraviolet provoqué par la formation d'étoiles extrêmement actives. La galaxie est environ 100 fois plus active que la Voie lactée, même si la Voie lactée est la plus grande galaxie d'environ 90%, ont rapporté les chercheurs.
Cela fournit encore une autre preuve que cette galaxie s'est formée à partir d'une collision, car les fusions galactiques produisent généralement une frénésie de naissances d'étoiles à cause de la compression de gaz accrue due à l'impact, selon l'étude.
"Avec des données riches d'ALMA et de HST, combinées à une analyse de données avancée, nous pourrions assembler les pièces pour montrer que le B14-65666 est une paire de galaxies fusionnantes à l'ère la plus ancienne de l'univers", auteur principal de l'étude Takuya Hashimoto, chercheur postdoctoral. chercheur à la Société japonaise pour la promotion des sciences et à l'Université Waseda de Tokyo, a déclaré dans un communiqué.
La quantité et la qualité des données disponibles à partir du B14-65666 en font un bon candidat pour une étude plus approfondie, ont déclaré les chercheurs. Les prochaines étapes pourraient inclure la recherche des empreintes chimiques des molécules d'azote et de monoxyde de carbone pour assembler une image plus détaillée de la façon dont les premières galaxies se sont formées et ont évolué, a déclaré le co-auteur de l'étude Akio Inoue, professeur à l'Université Waseda, dans le communiqué.
Les résultats ont été publiés en ligne lundi 17 juin dans la revue Publications of the Astronomical Society of Japan.
