Il était une fois, avant que notre Soleil et notre Terre n'existent, des galaxies lointaines se créaient. Mais maintenant, en combinant la vision aiguë du télescope spatial Hubble avec le spectrographe du très grand télescope, les astronomes ont obtenu des vues 3D exceptionnelles de galaxies lointaines, vues lorsque l'Univers avait la moitié de son âge actuel. En regardant ce «livre d'histoire» unique de notre univers, les scientifiques espèrent résoudre le casse-tête de la formation des galaxies dans un passé lointain.
Hubble permet de voir les détails fins des galaxies, tandis que le spectrographe FLAMES / GIRAFFE du VLT peut obtenir des spectres simultanés à partir de petites zones d'objets étendus et résoudre les mouvements du gaz dans ces galaxies éloignées.
«Cette combinaison unique de Hubble et du VLT nous permet de modéliser presque aussi bien que possible des galaxies éloignées», a déclaré François Hammer, qui dirigeait l'équipe. «En effet, FLAMES / GIRAFFE nous permet désormais de mesurer la vitesse du gaz à différents endroits de ces objets. Cela signifie que nous pouvons voir comment le gaz se déplace, ce qui nous donne une vue en trois dimensions des galaxies à mi-chemin à travers l'Univers. »
L'équipe a reconstitué l'histoire d'une centaine de galaxies éloignées qui ont été observées avec Hubble et GIRAFFE sur le VLT. Les premiers résultats arrivent et ont déjà fourni des informations utiles pour trois galaxies.
Dans une galaxie, GIRAFFE a révélé une région pleine de gaz ionisé, c'est-à-dire de gaz chaud composé d'atomes dépouillés d'un ou plusieurs électrons. Ceci est normalement dû à la présence de jeunes étoiles très chaudes. Cependant, même après avoir regardé la région pendant plus de 11 jours, Hubble n'a détecté aucune étoile! "De toute évidence, cette galaxie inhabituelle a des secrets cachés", a déclaré Mathieu Puech, auteur principal de l'un des articles rapportant cette étude. Des comparaisons avec des simulations informatiques suggèrent que l'explication réside dans la collision de deux galaxies spirales très riches en gaz. La chaleur produite par la collision ioniserait le gaz, le rendant trop chaud pour que les étoiles se forment.
Une autre galaxie étudiée par les astronomes a montré l'effet inverse. Là, ils ont découvert une région centrale bleuâtre entourée d'un disque rougeâtre, presque complètement cachée par la poussière. "Les modèles indiquent que le gaz et les étoiles pourraient rapidement monter en spirale", a déclaré Hammer. Ce pourrait être le premier exemple d'un disque reconstruit après une fusion majeure.
Enfin, dans une troisième galaxie, les astronomes ont identifié une structure allongée très inhabituelle, extrêmement bleue - une barre - composée de jeunes étoiles massives, rarement observées dans les galaxies voisines. Des comparaisons avec des simulations informatiques ont montré aux astronomes que les propriétés de cet objet sont bien reproduites par une collision entre deux galaxies de masse inégale.
«La combinaison unique de Hubble et FLAMES / GIRAFFE au VLT permet de modéliser les galaxies lointaines de manière très détaillée et de parvenir à un consensus sur le rôle crucial des collisions de galaxies pour la formation d'étoiles dans un passé lointain», explique Puech. «C'est parce que nous pouvons maintenant voir comment le gaz se déplace que nous pouvons retracer la masse et les orbites des galaxies ancestrales de manière relativement précise. Hubble et le VLT sont de véritables «machines à remonter le temps» pour sonder l’histoire de l’Univers », a ajouté Sébastien Peirani, auteur principal d’un autre rapport sur cette étude.
Les astronomes étendent maintenant leur analyse à l'ensemble de l'échantillon de galaxies observées. "La prochaine étape sera alors de comparer cela avec des galaxies plus proches, et ainsi, de reconstituer une image de l'évolution des galaxies au cours des six à huit derniers milliards d'années, soit plus de la moitié de l'âge de l'Univers", a déclaré Hammer.
Source: ESO
