Publié le 2025-12-02 22:35:00. Une galaxie spirale d’une maturité surprenante a été observée par le télescope spatial James Webb, seulement 1,5 milliard d’années après le Big Bang, remettant en question les modèles actuels d’évolution galactique. Cette découverte inattendue pourrait forcer les astronomes à repenser la rapidité avec laquelle les galaxies se forment dans l’univers primitif.
- Une galaxie spirale, baptisée Alaknanda, présente une structure mature à une époque où l’univers était censé être dominé par des structures chaotiques.
- Alaknanda forme de nouvelles étoiles à un rythme exceptionnellement élevé, équivalent à 60 masses solaires par an (20 fois plus que notre Voie lactée).
- L’observation a été rendue possible grâce à l’effet de lentille gravitationnelle de l’amas de Pandore, amplifiant la lumière de la galaxie lointaine.
Les astronomes Rashi Jain et Yogesh Wadadekar ont identifié cette galaxie spirale, remarquablement similaire à la nôtre, grâce aux capacités du télescope spatial James Webb (JWST). Leur étude, menée au Centre national de radioastrophysique de l’Institut de recherche fondamentale Tata (NCRA-TIFR) à Pune, a été publiée dans la revue Astronomie et astrophysique. Ils ont choisi de la nommer Alaknanda, en référence au fleuve himalayen, un affluent du Gange, dont le nom en hindi est également synonyme de Voie lactée.
Pendant des décennies, la communauté scientifique a estimé que les galaxies spirales « de grande conception », caractérisées par leurs bras symétriques bien définis, nécessitaient des milliards d’années pour se former. L’univers primitif était donc supposé être peuplé de structures irrégulières, encore en cours d’assemblage. Alaknanda, avec ses deux bras spiraux s’enroulant autour d’un noyau massif et s’étendant sur environ 30 000 années-lumière, contredit cette vision établie. Elle affiche un taux de formation stellaire exceptionnel, produisant l’équivalent de 60 soleils chaque année, soit un rythme vingt fois supérieur à celui de la Voie lactée actuelle. On estime que la moitié de ses étoiles sont nées au cours des 200 derniers millions d’années.
« Alaknanda possède la maturité structurelle que nous associons à des galaxies vieilles de plusieurs milliards d’années », explique Rashi Jain.
« La découverte d’un disque spiralé aussi bien organisé à cet époque nous indique que les processus physiques à l’origine de la formation galactique peuvent fonctionner beaucoup plus efficacement que ne le prédisent les modèles actuels. Cela nous oblige à repenser notre cadre théorique. »
Rashi Jain, astronome
La galaxie Alaknanda se trouve en direction de l’amas Abell 2744, plus communément appelé amas de Pandore. La forte gravité de cet amas agit comme une lentille gravitationnelle naturelle, amplifiant la lumière provenant d’objets plus distants. C’est grâce à cet effet que le JWST a pu capturer avec une telle clarté la structure en spirale d’Alaknanda.
Les chercheurs ont analysé les images obtenues à travers 21 filtres différents, ce qui leur a permis d’estimer avec précision la distance de la galaxie, sa teneur en poussière, le nombre d’étoiles qu’elle contient et la vitesse à laquelle elle les forme. Les données utilisées proviennent des programmes Uncover et MegaScience du JWST.
Cette découverte s’inscrit dans une série d’observations récentes qui suggèrent que l’univers primitif était plus mature qu’on ne le pensait. Bien que d’autres galaxies en forme de disque aient déjà été identifiées à des distances similaires, Alaknanda se distingue comme l’un des exemples les plus nets d’une spirale bien définie à un stade aussi précoce de l’histoire cosmique.
« Alaknanda révèle que l’univers primitif était capable d’un assemblage galactique beaucoup plus rapide que prévu », souligne Yogesh Wadadekar.
« D’une manière ou d’une autre, cette galaxie a réussi à regrouper dix milliards de masses solaires en étoiles et à les organiser en un magnifique disque spiralé en seulement quelques centaines de millions d’années. C’est extraordinairement rapide en termes cosmiques et cela oblige les astronomes à repenser la façon dont les galaxies se forment. »
Yogesh Wadadekar, astronome
L’origine des bras spiraux d’Alaknanda reste un mystère. Une hypothèse est que la galaxie s’est développée de manière stable en se nourrissant de flux de gaz froids, permettant aux ondes de densité de façonner les bras. Une autre possibilité est qu’une interaction gravitationnelle avec une galaxie plus petite ait déclenché la formation de cette structure.
De futures observations, utilisant les instruments spectroscopiques du JWST ou le radiotélescope ALMA, pourraient permettre de mesurer la vitesse de rotation du disque et son degré d’ordre interne, et ainsi de déterminer si sa dynamique est « froide » ou « chaude », un élément clé pour comprendre son origine. Au-delà de l’énigme structurelle, l’existence d’Alaknanda redessine la chronologie de l’univers, suggérant que les conditions nécessaires à la formation de structures complexes – et, finalement, de mondes comme le nôtre – pourraient être apparues bien plus tôt qu’on ne l’imaginait.
ÉDITION SCIENTIFIQUE
