Une équipe internationale d'astronomes a obtenu la meilleure vue à ce jour de la collision de deux galaxies alors que l'univers n'avait que la moitié de son âge actuel.
L'équipe s'est largement appuyée sur des télescopes spatiaux et terrestres, notamment le télescope spatial Hubble, le grand Atacama Array Millimeter / submillimeter Array (ALMA), l'observatoire Keck et le Karl Jansky Very Large Array (VLA). Mais le plus grand atout était un alignement cosmique fortuit.
"Alors que les astronomes sont souvent limités par la puissance de leurs télescopes, dans certains cas, notre capacité à voir les détails est énormément renforcée par les lentilles naturelles créées par l'univers", a déclaré l'auteur principal Hugo Messias de l'Universidad de Concepción au Chili et du Centro de Astronomia. e Astrofísica da Universidade de Lisboa au Portugal.
Un tel alignement cosmique rare joue des tours visuels, où la lentille intermédiaire (que ce soit une galaxie ou un amas de galaxies) semble se plier et même grossir la lumière distante. Cet effet, appelé lentille gravitationnelle, permet aux astronomes d'étudier des objets qui ne seraient pas visibles autrement et de comparer directement les galaxies locales avec des galaxies beaucoup plus éloignées, vues lorsque l'univers était significativement plus jeune.
L'objet lointain en question, surnommé H-ATLAS J142935.3-002836, a été initialement repéré dans le levé de grande surface Herschel Astrophysical Terahertz (H-ATLAS). Bien que très faible dans les images en lumière visible, il fait partie des objets à lentilles gravitationnelles les plus brillants du régime infrarouge lointain trouvés à ce jour.
Les images Hubble et Keck révèlent que la galaxie de premier plan est une galaxie spirale, vue de face. Bien que les grands nuages de poussière de la galaxie obscurcissent une partie de la lumière de fond, ALMA et VLA peuvent observer le ciel à des longueurs d’ondes plus longues, qui ne sont pas affectées par la poussière.
En utilisant les données combinées, l'équipe a découvert que le système d'arrière-plan était en fait une collision continue entre deux galaxies.
Tout d'abord, l'équipe a remarqué que ces deux galaxies ressemblaient à un système beaucoup plus proche: les galaxies Antennes, deux galaxies qui ont passé les quelques centaines de millions d'années dans une étreinte tourbillonnante lors de leur fusion. La similitude suggère une collision, mais ALMA - avec sa sensibilité et sa résolution spatiale élevées - a pu le vérifier.
ALMA a la capacité unique de détecter les émissions de monoxyde de carbone, contrairement à d'autres télescopes, qui pourraient seulement être en mesure de sonder l'absorption le long de la ligne de visée. Cela a permis aux astronomes de mesurer la vitesse du gaz dans l'objet le plus éloigné. Grâce à ces informations, ils ont pu montrer que la galaxie cristallisée est en effet une collision galactique en cours.
De telles collisions améliorent naturellement la formation d'étoiles. Tout gaz dans les galaxies ressentira un vent de face, tout comme un coureur ressent un vent même le jour le plus calme, et devient suffisamment comprimé pour déclencher la formation d'étoiles. Effectivement, ALMA montre que les deux galaxies forment des centaines de nouvelles étoiles chaque année.
"ALMA nous a permis de résoudre cette énigme car elle nous donne des informations sur la vitesse du gaz dans les galaxies, ce qui permet de démêler les différents composants, révélant la signature classique d'une fusion de galaxies", a déclaré le directeur scientifique et co-auteur de l'ESO. de la nouvelle étude, Rob Ivison. "Cette belle étude attrape une fusion de galaxie en flagrant délit car elle déclenche une explosion d'étoiles extrême."
Les résultats ont été publiés dans le numéro du 26 août de Astronomy & Astrophysics et sont disponibles en ligne.
