Les choses dans l’univers ne restent pas immobiles : elles bougent, interagissent, tournent. Les galaxies témoignent surtout de ces mouvements, leur rotation étant un aspect crucial de leur évolution. Les astronomes ont annoncé qu’ils avaient mesuré une telle rotation dans la galaxie la plus ancienne à ce jour : la lumière de cet objet provient d’à peine 550 millions d’années après le Big Bang, à l’aube même de l’ère des galaxies.
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Les mesures de cette galaxie – connue sous le nom de MACS1149-JD1 – ont été publiées dans Les lettres du journal astrophysique. L’équipe a utilisé l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) pour mesurer le redshift de la galaxie.
Nous vivons dans un univers en expansion et la vitesse de la lumière est finie. La lumière met donc un certain temps à se déplacer entre des objets distants. Au cours de son voyage, l’univers s’étend et les longueurs d’onde de la lumière d’une galaxie lointaine sont étirées, déplaçant la lumière que nous recevons dans la partie la plus rouge du spectre électromagnétique, d’où le terme « décalage vers le rouge ».
Cependant, le mouvement a également un effet sur la lumière. Comme le décalage Doppler dans le son d’une sirène s’approchant et s’éloignant de nous, lorsqu’un objet lumineux se dirige vers nous, il devient plus bleu, loin de nous plus rouge. Une galaxie en rotation aura un côté plus bleu (la partie qui semble venir vers nous) et un côté plus rouge qui tourne hors de vue.
Avec cette mesure, l’équipe a estimé que JD1 tourne à 50 kilomètres (31 miles) par seconde, plus lentement que la vitesse de rotation du disque de la Voie lactée de 220 kilomètres (136 miles) par seconde. Cependant, JD1 est beaucoup plus petit que notre propre galaxie. Il a un diamètre de seulement 3 000 années-lumière, comparé à la Voie lactée qui fait 100 000 années-lumière de diamètre.
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« La vitesse de rotation de JD1 est beaucoup plus lente que celles trouvées dans les galaxies des époques ultérieures et notre Galaxie et il est probable que JD1 soit à un stade initial de développement d’un mouvement de rotation », co-auteur, le professeur Akio Inoue, de Waseda Université, a déclaré dans une déclaration.
Au fur et à mesure que cette galaxie grandit, la rotation créera un disque de gaz et d’étoiles. Ce mouvement initial, mesuré dans l’étude, permet aux astronomes de commencer à comprendre comment des galaxies comme la nôtre ont vu le jour. Avec les mesures d’autres objets éloignés, une image plus claire de l’évolution des galaxies a commencé à se former.
« Au-delà de la découverte de galaxies à décalage vers le rouge élevé, à savoir très éloignées, l’étude de leur mouvement interne du gaz et des étoiles fournit une motivation pour comprendre le processus de formation des galaxies dans l’univers le plus ancien possible », a ajouté le co-auteur, le professeur Richard Ellis de l’University College. Londres.
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L’équipe a également mesuré l’âge de la population d’étoiles matures, qui, selon elle, brillait dans cette galaxie pendant 300 millions d’années, suggérant qu’elles se sont formées lorsque l’univers avait environ 2 % de son âge actuel.
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