Publié le 16 novembre 2025 à 15:01:00. Des observations réalisées au Chili, grâce à des observatoires de pointe comme l’ALMA, permettent aux scientifiques de reconstituer le processus complexe qui a donné naissance aux galaxies, il y a près de 13,8 milliards d’années.
- La formation des galaxies est un processus hiérarchique impliquant des fusions et des collisions.
- Les observations de galaxies primitives révèlent des indices sur la « recette » qui a façonné l’Univers.
- Le Chili, grâce à ses conditions d’observation exceptionnelles, joue un rôle crucial dans l’étude de l’Univers primitif.
Comprendre comment les galaxies se forment est l’un des défis majeurs de la cosmologie moderne. Grâce aux instruments installés au Chili, notamment l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), et à des collaborations internationales, les chercheurs progressent dans la connaissance des premières structures cosmiques.
Les nouvelles observations de galaxies en formation, ou encore en collision, permettent de reconstituer le processus qui a façonné l’Univers tel que nous le connaissons. Le modèle cosmologique standard explique la formation des galaxies comme un processus débutant peu après le Big Bang, il y a environ 13,8 milliards d’années. À cette époque, la matière n’était pas uniformément répartie, présentant de légères fluctuations de densité qui ont servi de « graines gravitationnelles ».
Au fil du temps, ces régions plus denses ont attiré la matière, y compris la matière noire, un composant invisible qui représente environ 85 % de la matière de l’Univers. La matière noire a formé des halos gravitationnels, agissant comme des « échafaudages » où le gaz primordial – hydrogène et hélium – a commencé à s’accumuler. Lorsque ce gaz s’est refroidi, il s’est effondré vers le centre du halo, donnant naissance aux premières étoiles et aux premières protogalaxies.
Cependant, certaines découvertes récentes remettent en question ce modèle. Des études menées par l’Institut d’Astrophysique des Îles Canaries (IAC) ont révélé que des galaxies actuelles, comme la « relique » NGC 1277, présentent des quantités anormalement faibles de matière noire. Ces observations obligent les scientifiques à affiner leurs théories.
La formation des galaxies n’est pas un processus linéaire. La théorie actuelle décrit un mécanisme « hiérarchique » : les petites galaxies fusionnent pour former des structures plus grandes. Ce processus explique pourquoi les grandes galaxies spirales ou elliptiques présentent des traces de collisions remontant à des milliards d’années.
Qu’est-ce qu’une galaxie ?
Une galaxie est un ensemble immense d’étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire, liés par la gravité. Elle peut contenir de millions à milliards d’étoiles et adopter des formes spirales, elliptiques ou irrégulières.
Les observations réalisées par ALMA ont permis d’observer, avec un niveau de détail sans précédent, des galaxies en collision dans l’Univers primitif. Ces fusions déclenchent des vagues de formation d’étoiles, réorganisent le gaz et remodèlent complètement la structure des galaxies. Certaines évoluent vers des systèmes en spirale, comme notre Voie lactée, tandis que d’autres se transforment en géants elliptiques.
Des études récentes menées au Chili ont apporté de nouvelles informations sur l’évolution chimique de ces fusions, montrant comment les métaux – éléments lourds produits par les étoiles – sont redistribués lors de ces rencontres cosmiques.
Le nord du Chili abrite l’un des meilleurs sites d’observation astronomique au monde. C’est là qu’opère ALMA, un réseau de 66 antennes qui observe l’Univers aux longueurs d’onde millimétriques et submillimétriques.
Grâce à ALMA, il est désormais possible d’étudier des galaxies qui existaient seulement 500 millions d’années après le Big Bang, en détectant le gaz froid qui alimentait la formation de leurs premières étoiles. Cet observatoire a révélé des galaxies extrêmement jeunes, compactes, en rotation, mais aussi des systèmes chaotiques en pleine formation. Chacune de ces observations fournit des indices sur la diversité des galaxies que nous observons dans l’Univers actuel.
Références
Institut d’Astrophysique des Îles Canaries (IAC) : Formation et évolution des galaxies
Institut d’Astrophysique des Îles Canaries (IAC) : La galaxie relique NGC 1277 ne contient pas de matière noire
Observatoire ALMA : Formation précoce des galaxies
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