Galaxies rouges la nuit, le délice des astronomes : un regard sur le "Hubble"

Galaxies

Par : AAS Nova 25 mai 2023 2

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Les images JWST des premières galaxies ont révélé une population de disques plats, rouges et étendus qui ont peut-être été entièrement manqués par les enquêtes précédentes.

JWST nous a donné un nouveau regard sur les galaxies telles qu'elles étaient dans les premiers milliards d'années de l'univers. Parmi les galaxies nouvellement découvertes se trouve une population de disques plats, rouges et étendus qui ont peut-être été entièrement manqués par les enquêtes précédentes.

Pour comprendre comment les galaxies d'aujourd'hui sont devenues ce qu'elles sont, nous devons étudier les galaxies d'un passé lointain. Parmi les galaxies dont nous savons qu'elles ont existé à un décalage vers le rouge (z) supérieur à 2 - jusqu'à ce que l'univers ait un peu plus de 3 milliards d'années - se trouvent des galaxies massives et poussiéreuses formant des étoiles à un rythme effréné.

Pour étudier la structure et l'évolution de ces galaxies, nous avons besoin d'un télescope capable de résoudre des détails fins et sensible aux photons rougis par la poussière. Le télescope spatial Hubble a le pouvoir de résolution mais ne couvre pas la gamme de longueurs d'onde nécessaire. Le télescope spatial Spitzer pouvait voir les longueurs d'onde infrarouges recherchées, mais n'avait pas la capacité de sélectionner les détails les plus fins. JWST marie ces deux exigences, ouvrant une fenêtre sur l'univers "Hubble-dark" des galaxies poussiéreuses.

Dans un article récemment publié, une équipe dirigée par Erica Nelson (Université du Colorado) a rendu compte de son analyse des observations JWST de l'enquête Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS). Ce relevé a été réalisé à des longueurs d'ondes infrarouges de quelques microns (1 micron = 10-6 mètre). Le même champ de vision étudié par le CEERS a également été visité par le télescope spatial Hubble lors de l'enquête Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey (CANDELS), bien que Hubble ait vu la zone à des longueurs d'onde plus courtes.

Nelson et ses collaborateurs ont remarqué que les nouvelles images JWST contenaient des galaxies absentes des images Hubble de la même région. En sélectionnant des galaxies avec certaines caractéristiques de couleur, l'équipe a sélectionné 26 galaxies qui étaient brillantes dans les images JWST mais manquantes dans les images Hubble. Parmi ces galaxies nouvellement découvertes, il y en a une douzaine qui sont remarquablement étendues plutôt que compactes – une population potentiellement inexplorée de galaxies présentes 1 à 3 milliards d'années après le Big Bang.

Ces 12 galaxies sont surprenantes à deux égards. Premièrement, ces galaxies ne sont pas seulement rouges - elles sont également rouges de leur cœur à leur périphérie. En règle générale, nous pensons que les galaxies à disque ont des noyaux rougeâtres qui hébergent des étoiles plus anciennes et des bras spiraux bleuâtres qui abritent des étoiles jeunes et chaudes. Ces galaxies nouvellement découvertes sont rouges de part en part, ce que Nelson et ses collaborateurs interprètent comme signifiant qu'elles sont incroyablement poussiéreuses.

Deuxièmement, ces galaxies sont remarquablement plates, et elles semblent être vues presque par le bord. Nelson et ses collaborateurs suggèrent que les critères de couleur qu'ils ont utilisés pour sélectionner les galaxies pourraient être biaisés vers les galaxies poussiéreuses, qui apparaîtraient plus rouges que leurs homologues de face. L'équipe note que les galaxies de cette taille et de cette gamme de masse devraient évoluer vers les galaxies massives que nous voyons aujourd'hui, mais leur absence d'un renflement central distinct d'étoiles est surprenante. Heureusement, la spectroscopie, les observations de longueur d'onde radio et les simulations ont toutes le potentiel d'améliorer notre compréhension de ces curieuses galaxies.

"JWST révèle une population de galaxies ultra-rouges aplaties à 2 ≲ z ≲ 6 précédemment manquées par HST", Erica J. Nelson et al 2023 ApJL948 L18. doi:10.3847/2041-8213/acc1e1

Ce message a été initialement publié sur AAS Nova, qui présente les faits saillants de la recherche dans les revues de l'American Astronomical Society.

mxyzptlk

27 mai 2023 à 00h10

Quelle découverte fascinante. Hourra JWST ! Quelles découvertes attendent ce fantastique observatoire en orbite ?

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Martien-Bachelor

29 mai 2023 à 19h39

Ils ont vraiment l'air rouge sur la photo.

Une idée de la signification des petits chiffres ? Je suppose que R-sub-e est une sorte de rayon effectif, mais qu'est-ce que q ?

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