Découverte du chaînon manquant dans le “zoo” des galaxies lointaines

Communiqué de presse – Mercredi  8 Mars 2006 – Un nouveau type de galaxie vient d’être découvert par une équipe internationale de chercheurs (1) conduite par Denis Burgarella du Laboratoire d’astrophysique de Marseille (CNRS, Université de Provence). Véritable chaînon manquant dans le « zoo » des galaxies lointaines, il permet d’établir le lien formel entre des populations de galaxies jusqu’alors apparemment disjointes. Contrairement à ce qui était attendu, la grande majorité d’entre elles sont des galaxies spirales semblables à celles de notre univers local. Cette découverte, qui sera publiée prochainement dans « Astronomy & Astrophysics », apporte de précieuses informations sur l’évolution des galaxies telles que la nôtre, la Voie Lactée.

Depuis une dizaine d’années, les observations de l’Univers lointain ont permis aux astronomes de détecter deux grandes familles de galaxies où se forment massivement des étoiles (2) : des galaxies où les étoiles jeunes et chaudes émettent des photons, directement observées dans les domaines ultraviolet et visible, et des galaxies dont les étoiles jeunes sont dissimulées dans leurs cocons de poussières et qui ne sont vues que dans les domaines infrarouge et submillimétrique.

Entre les deux, aucune famille de galaxies n’avait pu être détectée. Pourtant, trouver un lien pouvait permettre aux astrophysiciens d’en savoir plus sur leur formation et leur évolution. Les galaxies « ultraviolettes » évoluent-elles en galaxies « infrarouges » (ou vice-versa) ou bien suivent-elles deux chemins parallèles sans se croiser ?

Pour tenter de répondre à ces questions, l’équipe de Denis Burgarella a utilisé des données provenant de deux télescopes spatiaux observant l’un dans l’ultraviolet (GALEX, satellite de la NASA, réalisé avec la participation du LAM) et l’autre dans l’infrarouge (Spitzer/MIPS de la NASA) ainsi que des données obtenues à partir de l’un des télescopes de l’Observatoire Européen Austral (ESO) dans le domaine visible.

L’étude a été réalisée sur 300 galaxies ultraviolettes de l’Univers lointain (3) sélectionnées à partir de données GALEX. La grande surprise a été de détecter pour la première fois, grâce à SPITZER, une partie de ces galaxies dans le domaine infrarouge. Cette population de galaxies, qui possède les propriétés des deux grandes familles de galaxies à forte formation d’étoiles dans l’Univers lointain, a donc enfin pu être mise en évidence.

Grâce aux images du télescope spatial Hubble (projet GOODS), il apparaît aussi que la grande majorité de ces galaxies sont des galaxies spirales telles que nous en trouvons communément dans l’univers local. La découverte de Denis Burgarella et son équipe permet de calculer avec une précision inégalée le nombre d’étoiles qui se forment dans l’Univers à différentes époques, et de mieux comprendre l’origine des grandes galaxies spirales telles la Voie Lactée.

Montage de cinq images de galaxies observées par Denis Burgarella et son équipe, à plus de 6 milliards d’années lumière dans l’univers lointain. Les cinq premières galaxies sont des galaxies spirales. La dernière possède une morphologie plus perturbée probablement due à des interactions avec les galaxies voisines. © NASA, ESA, équipe GOODS.

Pour consulter le PDF de l’article : 

http://www.edpsciences.org/articles/aa/pdf/press-releases/PRAA200604.pdf

Notes :
(1) Cette équipe est composée de chercheurs français, américains, japonais et coréens : D. Burgarella, P. G. Perez-Gonzalez, K. D. Tyler, G. H. Rieke, V. Buat, T. T. Takeuchi, S. Lauger, S. Arnouts, O. Ilbert, T. A. Barlow, L. Bianchi, Y.-W. Lee, B. F. Madore, R. F. Malina, A. S. Szalay, S. K. Yi
(2) Jusqu’à quelques centaines d’étoiles par an en comparaison à quelques-unes seulement pour la Voie Lactée.
(3) À une époque ou l’univers avait moins de la moitié de son âge actuel.