Le JWST découvre une galaxie massive primitive inattendue qui devrait tourner, mais ne tourne pas

L’énigme du mouvement cosmique

La rotation apparaît comme l’une des caractéristiques fondamentales des structures galactiques. L’observation des galaxies spirales suggère immédiatement un mouvement tournoyant continu, une dynamique qui semble inhérente à ces vastes rassemblements d’étoiles de notre cosmos.

Cependant, toutes les galaxies ne conservent pas ce mouvement perpétuel. Des collisions répétées et des interactions gravitationnelles avec d’autres structures peuvent priver ces objets cosmiques de leur moment cinétique. Ce processus de ralentissement s’étend généralement sur plusieurs milliards d’années. La découverte par les scientifiques d’une galaxie dépourvue de rotation, moins de deux milliards d’années après le Big Bang, constitue de ce fait un événement totalement inattendu.

L’observation ciblée d’un géant ancien

La galaxie identifiée sous le nom de XMM-VID1-2075 était déjà répertoriée comme l’une des plus massives de l’univers primitif. Ce corps céleste, accompagné de plusieurs autres, a fait l’objet d’un examen approfondi par l’observatoire W.M. Keck, situé à Hawaï, dans le cadre du programme de relevé astronomique MAGAZ3NE (acronyme signifiant galaxies anciennes massives à z>3 dans l’infrarouge proche).

Ce mastodonte stellaire, ainsi que deux autres objets d’un âge similaire, ont ensuite été scrutés par le télescope spatial James Webb (JWST) afin d’analyser leur mouvement interne. « Celle-ci en particulier n’a montré aucune preuve de rotation, ce qui était surprenant et très intéressant », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Ben Forrest, de l’Université de Californie à Davis, dans une déclaration officielle.

Un mastodonte stellaire inactif

Les données récoltées mettent en lumière les proportions extraordinaires de cette structure lointaine. XMM-VID1-2075 abrite une quantité vertigineuse de matière et se trouve dans un état de dormance avancé, sans produire la moindre jeune étoile.

« Les précédentes observations de MAGAZ3NE avaient confirmé qu’il s’agissait de l’une des galaxies les plus massives de l’univers primitif, avec déjà plusieurs fois le nombre d’étoiles de notre Voie lactée, et avaient également confirmé qu’elle ne formait plus de nouvelles étoiles, ce qui en faisait une cible incontournable pour des observations de suivi », précise Ben Forrest pour souligner l’importance de cette découverte.

Des dynamiques internes chaotiques

Bien que les trois objets étudiés présentent des similitudes, leurs dynamiques internes divergent radicalement. La première galaxie tourne clairement sur elle-même, la deuxième affiche une structure désordonnée, tandis que XMM-VID1-2075 ne montre aucune rotation globale, mais se caractérise par des mouvements internes très chaotiques de ses étoiles. Son ampleur, l’absence de formation stellaire récente et son manque de rotation pourraient découler d’un mécanisme unique : plutôt qu’une série de petites collisions ayant ralenti la galaxie, l’équipe scientifique privilégie l’hypothèse d’une fusion majeure avec une autre galaxie qui tournait dans la direction opposée.

Des éléments tangibles viennent appuyer ce scénario de collision cataclysmique. « Pour cette galaxie particulière, nous voyons un grand excès de lumière sur le côté. Et cela suggère donc un autre objet qui est entré et qui interagit avec le système et change potentiellement sa dynamique », détaille le chercheur de l’Université de Californie.

Repenser les modèles d’évolution galactique

Cette trouvaille remet en question les modèles établis, et il est très improbable que cet objet céleste soit un cas isolé. L’identification d’autres galaxies de ce type permettra aux astronomes de mettre à l’épreuve les modèles actuels de formation galactique. L’ensemble de ces travaux de recherche a été publié dans la prestigieuse revue scientifique Nature Astronomy.

« Il y a des simulations qui prédisent qu’il y aura un très petit nombre de ces galaxies non rotatives très tôt dans l’univers, mais elles s’attendent à ce qu’elles soient assez rares. Et c’est donc une façon dont nous pouvons tester ces simulations et vraiment déterminer à quel point elles sont communes, et cela peut ensuite nous donner des informations pour savoir si nos théories sur cette évolution sont correctes », conclut Ben Forrest.

Selon la source : iflscience.com