À quoi ressemblait l'univers alors qu'il n'avait que 2 à 3 milliards d'années? Les astronomes pensaient que c'était un endroit assez simple contenant des galaxies relativement petites et jeunes. Les chercheurs réalisent maintenant que la vérité n'est pas si simple. Même le premier univers était un endroit extrêmement complexe. L'étude de l'univers à ce stade précoce est importante pour comprendre comment les galaxies près de nous se sont assemblées au fil du temps.
Jiasheng Huang (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) a déclaré: «Cela ressemble à une soupe de légumes! Nous détectons des galaxies que nous ne nous attendions pas à trouver, ayant un large éventail de propriétés que nous ne nous attendions pas à voir. "
"Il devient de plus en plus clair que le jeune univers était un grand zoo avec des animaux de toutes sortes", a déclaré Ivo Labb? (Observatoires de la Carnegie Institution of Washington), auteur principal de l'étude annonçant ce résultat.
À l'aide de la caméra infrarouge (IRAC) à bord du télescope spatial Spitzer de la NASA, les astronomes ont recherché des galaxies rouges éloignées dans le Hubble Deep Field South, une région du ciel sud précédemment observée par le télescope spatial Hubble.
Leur recherche a réussi. Les images de l'IRAC montraient une douzaine de galaxies très rouges cachées à des distances de 10 à 12 milliards d'années-lumière. Ces galaxies existaient lorsque l'univers n'avait que 1/5 de son âge actuel de 14 milliards d'années. L'analyse a montré que les galaxies présentent une large gamme de propriétés.
"Dans l'ensemble, nous voyons de jeunes galaxies avec beaucoup de poussière, de jeunes galaxies sans poussière, de vieilles galaxies avec beaucoup de poussière et de vieilles galaxies sans poussière. Il y a autant de variété dans l'univers primitif que nous voyons autour de nous aujourd'hui », a déclaré Labb ?.
L'équipe a été particulièrement surprise de trouver une curieuse race de galaxie jamais vue auparavant à un stade aussi précoce de l'univers, des galaxies rouges anciennes qui avaient complètement cessé de former de nouvelles étoiles. Ces galaxies avaient rapidement formé un grand nombre d'étoiles beaucoup plus tôt dans l'histoire de l'univers, soulevant la question de ce qui les avait fait "mourir" si tôt.
L'existence imprévue de telles galaxies «rouges et mortes» si tôt dans le temps défie les théoriciens qui modélisent la formation des galaxies.
"Nous essayons de comprendre comment les galaxies comme la Voie lactée se sont assemblées et comment elles ont pu ressembler à leur apparence aujourd'hui", a déclaré Giovanni Fazio (CfA), co-auteur de l'étude. "Spitzer offre des capacités que Hubble et d'autres instruments n'ont pas, ce qui nous donne un moyen unique d'étudier des galaxies très lointaines qui sont finalement devenues les galaxies que nous voyons autour de nous maintenant."
L'étude sera publiée dans un prochain numéro de The Astrophysical Journal Letters.
Ce communiqué de presse est publié conjointement avec les observatoires de la Carnegie Institution de Washington.
Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, à Pasadena, en Californie, gère la mission Spitzer Space Telescope pour la Direction des missions scientifiques de la NASA, Washington. Les opérations scientifiques sont menées au Spitzer Science Center, Pasadena, en Californie. Le JPL est une division du California Institute for Technology, Pasadena.
Basé à Cambridge, dans le Massachusetts, le Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) est une collaboration conjointe entre le Smithsonian Astrophysical Observatory et le Harvard College Observatory. Les scientifiques du CfA, organisés en six divisions de recherche, étudient l'origine, l'évolution et le destin ultime de l'univers.
