Les apparences peuvent-elles être trompeuses? Selon le télescope infrarouge du Royaume-Uni (UKIRT), les galaxies qui semblent vieilles au début de l'histoire de notre univers sont positionnées dans d'énormes nuages de matière noire. En utilisant les images les plus sensibles jamais prises, les scientifiques de l'UKIRT pensent que ces galaxies deviendront les plus massives encore connues.
Aujourd’hui, Will Hartley, doctorant à l’Université de Nottingham, s’adresse à la réunion nationale d’astronomie de la Royal Astronomical Society à Belfast. En tant que chef de file de l'étude, Hartley propose que les galaxies éloignées identifiées dans les images UKIRT soient considérées comme âgées par leur contenu de vieilles étoiles rouges. Parce que ces systèmes sont éloignés de près de 10 milliards d'années-lumière, les images sont telles que les galaxies sont apparues environ 4 milliards d'années après le Big Bang. Les galaxies entièrement évoluées à ce moment-là sont difficiles à expliquer et la réponse a été des astronomes déroutants qui étudient la formation et l'évolution galactiques.
Hartley et son équipe ont utilisé les images UKIRT profondes pour estimer la masse de la matière noire formée dans un halo entourant les anciennes galaxies - un halo qui s'effondre sous sa propre gravité pour former une distribution uniforme de la matière. En mesurant leur capacité à former des amas galactiques, les astronomes peuvent avoir une meilleure idée de ce qui fait que les anciennes galaxies se collent.
Hartley explique "Heureusement, même si nous ne savons pas ce qu'est la matière noire, nous pouvons comprendre comment la gravité va l'affecter et la faire s'agglutiner. Nous pouvons voir que les vieilles galaxies rouges se regroupent beaucoup plus fortement que les jeunes galaxies bleues, nous savons donc que leurs halos invisibles de matière noire doivent être plus massifs.
Les halos de matière noire entourant les anciennes galaxies de l'Univers primitif se révèlent extrêmement massifs, contenant du matériel qui représente cent mille milliards de fois la masse de notre Soleil. Dans l'Univers voisin, des halos de cette taille sont connus pour contenir des galaxies elliptiques géantes, les plus grandes galaxies connues.
«Cela fournit un lien direct avec l'Univers actuel», dit Hartley, «et nous dit que ces vieilles galaxies lointaines doivent évoluer vers les galaxies de forme elliptique les plus massives mais les plus familières que nous voyons autour de nous aujourd'hui. Comprendre comment ces énormes galaxies elliptiques se sont formées est l'une des plus grandes questions ouvertes de l'astronomie moderne et c'est une étape importante dans la compréhension de leur histoire. »
