Astronomers observe largest ever sample of galaxies up to more than 12 billion light years away
Des astronomes observent le plus grand échantillon de galaxies jamais détecté, jusqu'à plus de 12 milliards d'années-lumière
par l'Université Aalto
Le Groupe 15, un groupe proche observé à 1,5 milliard d'années-lumière, illustre la forme mature des associations de galaxies dans l'univers actuel, observées il y a 12,3 milliards d'années. Crédits : ESA/Webb, NASA et ASC, G. Gozaliasl, A. Koekemoer, M. Franco, K. Virolainen.
Le plus grand échantillon de groupes de galaxies jamais détecté a été présenté par une équipe d'astronomes internationaux à partir des données du télescope spatial James Webb (JWST) dans une zone du ciel appelée COSMOS Web. Cette étude marque une étape majeure dans l'astronomie extragalactique, offrant des perspectives sans précédent sur la formation et l'évolution des galaxies, ainsi que sur la structure à grande échelle de l'univers.
En remontant le temps jusqu'à l'époque où l'univers était plus jeune que la Terre aujourd'hui, les images couvrent une période allant d'environ 12 milliards d'années à 1 milliard d'années. Le nouveau catalogue d'images, bientôt publié dans la revue Astronomy and Astrophysics, comprend près de 1 700 groupes de galaxies. L'impressionnante image d'un amas de galaxies situé à plus de 6 milliards d'années-lumière, obtenue par le groupe de recherche, sera présentée comme l'image du mois de l'Agence spatiale européenne (ESA) à partir du 29 avril.
« Nous sommes en mesure d'observer certaines des premières galaxies formées dans l'univers », explique Ghassem Gozaliasl, de l'Université Aalto, responsable de l'équipe de détection des groupes de galaxies qui a dirigé l'étude. « Nous avons détecté 1 678 groupes de galaxies ou proto-amas – l'échantillon de groupes de galaxies le plus vaste et le plus profond jamais détecté – avec le télescope spatial James Webb. Grâce à cet échantillon, nous pouvons étudier l'évolution des groupes de galaxies au cours des 12 derniers milliards d'années de temps cosmique. »
Le télescope spatial James Webb est entré en service en 2022. Plus grand télescope spatial, sa résolution et sa sensibilité supérieures ont permis aux astronomes de voir plus loin et mieux que jamais. La lumière se propageant à une vitesse finie, plus un objet est éloigné, plus notre image de lui est lointaine. En observant des galaxies très faibles et très lointaines – les galaxies les plus faibles de cet ensemble de données sont 1 milliard de fois plus faibles que ce que l'œil humain peut percevoir –, l'équipe a pu entrevoir à quoi ressemblaient les galaxies de l'univers primitif.
Les groupes et amas de galaxies sont des environnements riches en matière noire, en gaz chaud et en galaxies centrales massives qui abritent souvent des trous noirs supermassifs, explique Gozaliasl. « Les interactions complexes entre ces composants jouent un rôle crucial dans le cycle de vie des galaxies et dans l'évolution des groupes et amas eux-mêmes. En découvrant une histoire plus complète de ces structures cosmiques, nous pouvons mieux comprendre comment ces processus ont influencé la formation et la croissance des galaxies massives et des plus grandes structures de l'univers. »
Histoire familiale cosmique
Les galaxies ne sont pas réparties uniformément dans l'Univers. Elles se regroupent plutôt en régions denses reliées par des filaments et des parois, formant une vaste structure appelée la toile cosmique. Les galaxies véritablement isolées sont rares : la plupart se trouvent dans des groupes de galaxies, qui comptent généralement de trois à quelques dizaines de galaxies, ou dans des amas de galaxies plus vastes, pouvant inclure des centaines, voire des milliers de galaxies liées entre elles par la gravité. Notre Voie lactée fait partie d'un petit groupe de galaxies appelé Groupe local, qui comprend la galaxie d'Andromède et des dizaines de galaxies plus petites.
« Comme les humains, les galaxies se rassemblent et forment des familles », explique Gozaliasl. « Les groupes et les amas sont très importants, car en leur sein, les galaxies peuvent interagir et fusionner, ce qui entraîne une transformation de la structure et de la morphologie des galaxies. L'étude de ces environnements nous aide également à comprendre le rôle de la matière noire, la rétroaction des trous noirs supermassifs et l'histoire thermique du gaz chaud qui remplit l'espace entre les galaxies. »
Comme le nouveau catalogue inclut des observations couvrant une période allant d'un milliard à douze milliards d'années, les scientifiques peuvent comparer certaines des structures les plus anciennes de l'Univers avec des structures relativement modernes afin d'en savoir plus sur les groupes de galaxies et leur évolution.
L'étude de l'histoire des groupes de galaxies peut également aider les astronomes à comprendre comment les galaxies géantes et les plus brillantes du groupe (GGG), situées en leur centre, se forment par fusions répétées – un domaine exploré en profondeur dans plusieurs publications récentes de Gozaliasl.
« Lorsque l'on observe très profondément l'Univers, les galaxies présentent des formes plus irrégulières et forment de nombreuses étoiles. Plus près de nous, la formation d'étoiles est ce que l'on appelle la formation d'étoiles "éteintes" : les galaxies présentent des structures plus symétriques, comme les galaxies elliptiques ou spirales. C'est vraiment passionnant d'observer l'évolution de ces formes au fil du temps cosmique. Nous pouvons commencer à répondre à de nombreuses questions sur ce qui s'est passé dans l'Univers et sur l'évolution des galaxies », explique Gozaliasl.
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RESME
Des astronomes observent le plus grand échantillon de galaxies jamais détecté jusqu'à plus de 12 milliards d'années-lumière.
Le plus grand échantillon de groupes de galaxies jamais détecté a été présenté par une équipe d'astronomes internationaux à partir des données du télescope spatial James Webb (JWST) dans une zone du ciel appelée COSMOS Web. Cette étude marque une étape majeure dans l'astronomie extragalactique, offrant des perspectives sans précédent sur la formation et l'évolution des galaxies, ainsi que sur la structure à grande échelle de l'univers.
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Commentaires
Je suis déçu par lemanque de données numeriques sur la précision des mesures de distances ....Toutefois nous ne voyons pas encore plus que le petit bout de la queue du cosmos !!
Attendons encoe un peu pour voir ce que JWST va trouver un peu plus loin !!! Ce sera passionnant!
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More information: Greta Toni et al, The COSMOS-Web deep galaxy group catalog up to z=3.7, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202553759
Journal information: Astronomy & Astrophysics
Provided by Aalto University
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