Première observation d’une galaxie lointaine « mourante »

Des astronomes ont pu observer pour la première fois une galaxie lointaine en train de « mourir » après avoir perdu environ la moitié du gaz lui servant à fabriquer des étoiles, selon une étude récente. 

Les données recueillies par le télescope Alma de l’Observatoire européen austral (ESO), au Chili, laissent penser que ce phénomène, attribué d’ordinaire à l’effet d’un trou noir, résulte ici de la collision de cette galaxie avec une autre. « ID2299 » est si lointaine que sa lumière a mis 9 milliards d’années pour arriver jusqu’à nous. Elle est observée quand l’Univers, vieux de 13 milliards d’années, n’en avait que 4,5. Cette galaxie de forme elliptique « est en train de vivre un phénomène assez extrême, jamais observé à une telle distance », a dit Emanuele Daddi, astrophysicien au Centre de recherche nucléaire de Saclay (qui dépend du CEA), co-auteur de l’étude parue dans Nature Astronomy et menée par Annagrazia Puglizi, de l’Université britannique de Durham.

ID2299 « est en train d’expulser plus de la moitié de son gaz, son fuel pour la formation des étoiles », à un rythme phénoménal, équivalent à la masse de 10.000 soleils par an, a-t-il expliqué. Et ce tout en continuant à consommer ce même gaz pour produire des étoiles à un rythme très élevé, avec une masse équivalente à environ 550 fois notre soleil. A titre de comparaison, notre galaxie, la Voie lactée, en produit l’équivalent de trois par an. Dans ces conditions, la galaxie devrait devenir stérile en quelques dizaines de millions d’années, un rien de temps à l’échelle cosmique. L’étude rappelle que jusqu’ici, on a expliqué une telle « fuite » de gaz par l’effet de vents provoqués par la formation d’étoiles ou l’activité d’un trou noir supermassif situé dans le noyau galactique. Mais « on a pu montrer qu’un autre mécanisme est à l’œuvre, avec une collision de galaxies (…) qui a déjà eu lieu », selon M. Daddi.

Pour Chiara Circosta, co-autrice de l’étude et chercheuse au University College de Londres, citée dans un communiqué de l’ESO, l’observation réalisée avec Alma « jette une lumière nouvelle sur les mécanismes stoppant la formation des étoiles dans des galaxies lointaines ». En astronomie, l’observation d’objets lointains revient à étudier les temps anciens, quand on suppose que se sont formé les galaxies. La découverte a été faite par chance, au cours de l’observation par Alma d’une centaine de galaxies lointaines pour étudier les propriétés des nuages de gaz froids qu’elles contiennent. Grâce aux données récoltées en l’espace de quelques minutes, les scientifiques ont conclu que la « fuite » de gaz résultait d’une fusion d’ID2299 avec une consoeur. Cette fusion « a compacifié (compacté: ndlr) les gaz dans une région très petite, qui est train de produire une flambée d’étoiles », explique M. Daddi. Mais « comme une partie des gaz est comprimée, une autre s’échappe, c’est le revers de la médaille », ajoute-t-il. Ce rythme d’éjection, qui a déjà vidé la galaxie de 46% de sa masse de gaz moléculaire, est trop rapide, « même s’il se mesure en dizaine de millions d’années », pour que suffisamment de gaz retombe ensuite et qu’ID2299 recommence à former des étoiles. Mais après ? « On ne sait jamais ce qui peut se passer un milliard d’années plus tard », dit M. Daddi.