Les astronomes ont observé dans l'une des galaxies actives les plus éloignées connue à ce jour, un nombre gigantesque d'étoiles en son cœur. Ce chiffre est si énorme qu'il approche les limites des lois physiques. Cette découverte est d'autant plus intéressante qu'elle réfute une théorie longtemps nourrie selon laquelle les premières étoiles se seraient formées de manière dispersée dans tout le volume des jeunes galaxies.

La galaxie observée par les scientifiques grâce à l'observatoire de l'IRAM, J1148+5251, est l'une des galaxies actives les plus éloignées de la Terre. Elle est située à 12,8 milliards d'années lumière. Cette galaxie est vue dans l'état où elle était un milliard d'année après le big bang.

A 12,8 années lumière de la Terre : la galaxie J1148+5251, formée moins d'un milliard d'années après le Big Bang (le point rouge au centre de l'image).

© S.G. Djorgovski, A. Mahabal, et M. Bogosavljevic, Caltech.

Des étoiles se forment lorsqu'un nuage interstellaire de gaz et de poussière s'effondre sous sa propre gravité, s'échauffant progressivement. Le rayonnement qui naît de ce processus disperse les nuages de gaz et de poussière et les empêche de s'effondrer à nouveau. Ainsi, le processus de formation d'étoiles se trouve arrêté. Il y a donc une limite d'étoiles naissantes par période et par région de formation stellaire. Cette limite est atteinte dans J1148+5251. Le taux de formation est de trois soleils par jour, soit 1000 par an et sur une étendue de seulement de 5 000 années lumière, ce qui est un chiffre relativement faible.
En comparaison, la masse de toutes les étoiles qui naissent dans l'ensemble de notre Galaxie ne fait qu'une masse solaire par an.

Il y a une autre raison pour laquelle ces mesures se révèlent spectaculaires : l'intense formation stellaire dans une région centrale de la galaxie montre clairement que les étoiles se forment au cœur même des jeunes galaxies. Ce n'est qu'au fil du temps que cette région intérieure se remplit avec de jeunes étoiles et qu'elle atteint la taille habituelle des galaxies plus vieille.

Ces observations permettront aux scientifiques non seulement d'améliorer les savoirs sur l'évolution des galaxies mais également d'élaborer des modèles probants de cette évolution.


Source : CNRS-INSU