Le JWST surprend une galaxie en train d’expulser son propre carburant stellaire

Les astronomes ont surpris une galaxie en train de s'autodétruire, observant un panache massif de gaz froid expulsé d'un jeune système galactique vu seulement 1,1 milliard d'années après le Big Bang. La découverte, publiée mardi dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, offre une explication simple à l'une des énigmes les plus persistantes de l'astrophysique moderne : pourquoi tant de galaxies massives dans l'univers primitif semblent avoir brusquement cessé de former des étoiles.eurekalert+1

Une galaxie qui vit vite et meurt jeune

Le système galactique, connu sous le nom de CRISTAL-02, a été observé à l'aide du télescope spatial James Webb et de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Plutôt qu'une seule galaxie stable, CRISTAL-02 est un ensemble d'amas de formation d'étoiles aux derniers stades d'une collision cosmique, formant des étoiles à un rythme d'environ 260 masses solaires par an — environ trois fois plus vite que prévu pour une galaxie de sa masse à cette époque.astronomynow+1

Mais la même violence qui alimente sa croissance scelle également son destin. Les observations révèlent un panache de gaz froid s'étendant sur environ 7 000 années-lumière depuis la galaxie, se déplaçant vers l'extérieur à environ 640 kilomètres par seconde. Le flux sortant élimine le gaz à environ 520 masses solaires par an — soit deux fois le taux auquel de nouvelles étoiles naissent.astronomynow

"La galaxie possède un vent puissant qui éjecte de la matière deux fois plus vite que la galaxie ne forme d'étoiles", a déclaré l'auteure principale, la Dre Rebecca Davies de l'Université de technologie de Swinburne à Melbourne. "Si cette éjection rapide se poursuit, la galaxie pourrait être morte en moins de 50 millions d'années."ras

Des supernovas, pas des trous noirs

Contrairement aux flux sortants observés précédemment qui tuent les galaxies et qui sont alimentés par des trous noirs supermassifs, le vent de CRISTAL-02 semble être alimenté par des supernovas — les morts explosives d'étoiles massives à courte durée de vie formées lors de la flambée d'étoiles déclenchée par la fusion. L'équipe n'a trouvé aucune preuve d'un trou noir actuellement actif à l'origine du flux sortant, bien qu'ils ne puissent exclure une poussée antérieure d'une telle activité qui se serait estompée depuis.ras+1

Les chercheurs ont combiné la vue du matériau froid fournie par ALMA avec les observations du gaz ionisé plus chaud réalisées par le spectrographe proche infrarouge du JWST, révélant un vent multiphasique soufflant vers l'extérieur sous la forme de deux cônes au-dessus et au-dessous du disque galactique.astronomynow

Un phénomène cosmique répandu

La découverte pourrait s'étendre bien au-delà d'une seule galaxie. Davies a noté que près de la moitié des galaxies massives à cette époque subissent des fusions majeures, ce qui suggère que le mécanisme pourrait être courant. "CRISTAL-02 offre une solution naturelle au mystère de la raison pour laquelle ces galaxies massives vivent vite et meurent jeunes", a-t-elle déclaré.ras

L'étude fournit une alternative basée sur la physique à des propositions plus exotiques — comme l'idée que l'énergie noire se comportait différemment dans l'univers primitif — qui ont été invoquées pour expliquer l'étonnante abondance de galaxies primitives dormantes révélées par le JWST depuis 2022.astronomynow+1