Astronomie : une équipe internationale de chercheurs révèle l'existence de 39 galaxies invisibles

Une équipe internationale révèle l'existence de 39 galaxies invisibles, dites "noires", dans une étude à paraître jeudi 8 août dans le magazine Nature et que franceinfo a pu consulter. La formation de ces galaxies remonte à moins de 2 milliards d'années après le Big Bang et constitue le chaînon manquant pour comprendre l'évolution globale des galaxies massives dans l'univers, explique le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA).

Dix fois plus nombreuses que celles déjà connues

Ces galaxies "noires" permettent de comprendre le lien entre deux populations de galaxies déjà connues : les nombreuses galaxies, jeunes et visibles de l'univers lointain, et les galaxies "mortes", très massives et moins lointaines. Les galaxies "noires" témoignent d’un événement majeur dans l'histoire des galaxies et permettent notamment d’élucider l’origine des galaxies dites "massives", dont les descendantes sont aujourd’hui des galaxies "mortes" qui ne forment plus de nouvelles étoiles. Elles sont par ailleurs dix fois plus nombreuses que celles observées jusque-là en lumière visible avec le télescope spatial Hubble et "constituent probablement la première population de galaxies elliptiques massives formées dans l’univers jeune", selon l'astronome du CEA David Elbaz.

Cette découverte de l’équipe internationale révèle que l’univers a été capable, en moins d’un milliard d’années, de donner naissance à des galaxies aussi massives que la voie lactée. En revanche, il paraît très compliqué d’expliquer, avec les modèles actuels, comment l’univers a créé, avec une très grande efficacité, ces galaxies. Cela ouvre les portes de la compréhension des premiers milliards d’années de l’histoire de l’univers.

Moins de deux minutes pour les découvrir

C'est le téléscope Alma, le plus puissant du monde, basé dans le désert d'Atacama au Chili, qui a permis cette découverte à laquelle ont participé des chercheurs français du CEA, du CNRS, de l'université Paris-Diderot, et Sorbonne-Paris-Cité. Avec sa cinquantaine d'antennes radio de douze mètres de diamètre, cet appareil  a permis en moins de deux minutes, de percer le mystère des tâches de lumière observées par les chercheurs sur les images du satellite Spitzer, mais dont la faible résolution ne permettait pas l'identification. Avec une qualité d'image à très haute résolution spatiale et une capacité d’analyse du rayonnement de la poussière d’étoiles, Alma a détecté ces galaxies très éloignées et enveloppées de poussière interstellaire.

La recherche de ces galaxies avait jusqu'à présent échoué car elle reposait essentiellement sur des images dans le domaine visible ou proche de l'infrarouge, où ces galaxies sont totalement invisibles. L’abondance de poussière interstellaire très supérieure à ce que prévoient les modèles représente également un nouveau défi à expliquer pour les astrophysiciens.