Les galaxies lointaines engloutissent une quantité inattendue de gaz

Les galaxies du premier univers contiennent moins de métaux que prévu. Les observations du télescope spatial James Webb (JWST) ont montré que ces galaxies ne suivent pas une règle fondamentale sur l’évolution des galaxies qui est à l’œuvre dans l’univers relativement proche – et donc relativement récent.

Kasper Heintz à l’Université de Copenhague au Danemark et ses collègues ont utilisé JWST pour étudier 16 galaxies, toutes formées au cours des 750 millions d’années suivant le big bang. Ils ont trouvé que ces galaxies contenaient moins d’éléments lourdsou métaux comme on les appelle en astronomie, que ce à quoi on pourrait s’attendre d’après notre compréhension des galaxies plus proches.

“La physique qui détermine la formation et l’évolution des galaxies à ces premières époques doit être radicalement différente de ce que nous observons aujourd’hui”, explique Heintz. Cela a été prédit par certaines simulations et d’autres observations ont donné quelques indices, mais il s’agit là de la première preuve solide.

Les observations suggèrent que ces galaxies sont dilué par du gaz pur sans métaux dedans. Ils naissent très probablement comme on pouvait s’y attendre, avec des abondances de métaux relativement faibles mais pas anormalement faibles, puis ils engloutissent le gaz de la matière intergalactique environnante.

Cela signifie que ces galaxies ne sont pas aussi indépendantes de leur environnement que celles que l’on voit dans l’univers proche. “Si nous devons comprendre l’évolution des galaxies dès les premières époques, nous ne pouvons plus les traiter comme des « écosystèmes » individuels », explique Heintz. “Nous devons prendre en compte leur lien intime avec le gaz intergalactique ou cirgumgalactique environnant.”

Ce n’est pas la première anomalie repérée dans les premières galaxies – JWST a également trouvé que ces galaxies sont bien plus massives et abondantes que ce à quoi nous nous attendions. Ces nouvelles observations pourraient en fait aggraver ce problème de compréhension, car les énormes quantités de gaz nécessaires pour diluer les premières galaxies les rendraient encore plus massives.