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Science et technologie

Le télescope James Webb révèle le sosie le plus éloigné de la Voie lactée

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Une équipe d’astronomes annonce avoir identifié une lointaine galaxie spirale nommée ceers-2112. Elle présente des caractéristiques similaires à notre propre Voie Lactée. Cet objet possède une barre d’étoiles et de gaz en son cœur, une caractéristique que l’on pensait auparavant être le signe d’une galaxie mature. À une époque où l’Univers n’avait que deux milliards d’années, ceers-2112 démontre que de telles galaxies existaient déjà, ce qui remet en question les modèles théoriques existants.

Galaxies spirales

Une galaxie spirale, comme notre Voie lactée, est un type de galaxie caractérisé par une structure plate en forme de disque avec des bras en spirale enroulés autour du noyau central. Les bras spiraux contiennent une grande quantité d’étoiles, de gaz et de poussières, donnant à ces objets leur aspect spiralé caractéristique. Certaines, comme la Voie lactée, ont également une barre d’étoiles en leur centre.

On a longtemps pensé que ces barres galactiques se formeraient plus tard dans l’évolution d’une galaxie, probablement plusieurs milliards d’années après le Big Bang.

Des observations antérieures du télescope spatial Hubble avaient également suggéré que les galaxies de l’univers primitif avaient tendance à être moins susceptibles de présenter des structures en barres, renforçant l’idée que cette caractéristique était le résultat d’une évolution galactique sur de très longues périodes.

Cependant, la récente découverte de la galaxie ceers-2112 remet en question ces idées.

Une illustration de la Voie Lactée. Crédits : alex-mit/istock

Un « sosie » de la Voie Lactée est apparu très tôt dans l’univers

Ceers-2112 a été identifié à l’aide du télescope spatial James Webb. Ce digne « successeur » de Hubble, conçu pour observer l’univers dans l’infrarouge, peut collecter jusqu’à six fois plus de lumière que ce dernier, ce qui le rend particulièrement efficace pour observer des objets très éloignés. Cette capacité accrue à collecter la lumière lui permet également de détecter des caractéristiques plus subtiles des galaxies lointaines, notamment des détails sur leur structure et leur morphologie.

Dans le cas de ceers-2112, l’observation a été réalisée à une redshift de 3ce qui signifie que la lumière de la galaxie a voyagé pendant 11,7 milliards d’années avant d’atteindre le télescope James Webb. Les données recueillies ont permis aux astronomes d’identifier la présence inattendue d’une barre galactique à l’intérieur.

Cette galaxie spirale démontre ainsi que des objets semblables à la Voie lactée existaient déjà très tôt dans l’histoire de l’univers, bien avant ce que l’on pensait être le moment propice à la formation de ces barres galactiques. Par conséquent, cette découverte bouleverse nos modèles théoriques et soulève des questions sur les conditions physiques de l’univers primitif.

Une influence surestimée

Cette étude a également permis de mettre en lumière le rôle de la matière noire dans l’univers. Plus précisément, le télescope James Webb a permis aux astronomes d’obtenir des images détaillées de la galaxie Ceers-2112. En analysant les vitesses de rotation des étoiles au sein de la galaxie, ils ont ensuite pu estimer la masse de sa barre galactique. La façon dont les étoiles se déplacent dans une galaxie révèle des informations sur la répartition de la matière à l’intérieur de la galaxie.

Les chercheurs ont ensuite utilisé des modèles théoriques pour simuler la formation de la galaxie ceers-2112 et comprendre comment la matière noire et la matière ordinaire ont contribué à sa création. En ajustant ces modèles aux observations, ils ont pu estimer la contribution relative de ces deux types de matière.

Dans le cas de ceers-2112, il semblerait que la matière noire n’a joué qu’un rôle mineur dans la formation de la barre galactique qui était principalement constituée de matière ordinaire. Encore une fois, cette découverte remet en question les modèles théoriques précédents qui supposaient que la matière noire était prédominante dans la formation de telles structures galactiques.

Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Nature.



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