Collisions de galaxies récemment découvertes dans l'univers proche. Crédit d'image: NOAO. Cliquez pour agrandir
Plus d'une moitié des plus grandes galaxies de l'univers proche sont entrées en collision et ont fusionné avec une autre galaxie au cours des deux derniers milliards d'années, selon une nouvelle étude utilisant des centaines d'images de deux des levés les plus profonds du ciel jamais réalisés.
L'idée de grandes galaxies assemblées principalement par fusion plutôt que d'évoluer par elles-mêmes de manière isolée a grandi pour dominer la pensée cosmologique. Cependant, une incohérence troublante dans cette théorie générale a été que les galaxies les plus massives semblent être les plus anciennes, laissant un minimum de temps depuis le Big Bang pour que les fusions se produisent.
«Notre étude a révélé que ces galaxies massives communes se forment par fusion. C'est juste que les fusions se produisent rapidement, et les fonctionnalités qui révèlent les fusions sont très faibles et donc difficiles à détecter ,? dit Pieter van Dokkum de l'Université de Yale, auteur principal de l'article dans le numéro de décembre 2005 du Astronomical Journal.
Le document utilise deux récents sondages en profondeur effectués avec les télescopes de 4 mètres de la National Science Foundation au Kitt Peak National Observatory et au Cerro Tololo Inter-American Observatory, connus sous le nom de NOAO Deep Wide-Field Survey et Multiwavelength Survey by Yale / Chile. Ensemble, ces levés ont couvert une zone du ciel 50 fois plus grande que la taille de la pleine lune.
«Nous avions besoin de données très approfondies sur une très large zone pour fournir des preuves statistiquement significatives,» explique van Dokkum. "Comme cela arrive si souvent en science, de nouvelles observations ont aidé à éclairer de nouvelles conclusions."
Van Dokkum a utilisé des images des deux relevés pour rechercher des caractéristiques de marée révélatrices autour de 126 galaxies rouges à proximité, une sélection de couleurs biaisée pour sélectionner les galaxies les plus massives de l'univers local. Ces faibles caractéristiques des marées s'avèrent être assez courantes, avec 53% des galaxies montrant des queues, de larges fans d'étoiles traînant derrière elles ou d'autres asymétries évidentes.
«Cela implique qu'il existe une galaxie qui a subi une collision majeure et un événement de fusion subséquent pour chaque autre? Normal? galaxie de champ non perturbé ,? notes de van Dokkum. «Remarquablement, les collisions qui précèdent les fusions sont toujours en cours dans de nombreux cas. Cela nous permet d'étudier les galaxies avant, pendant et après les collisions.?
Bien qu'il n'y ait pas beaucoup de rencontres directes d'étoile à étoile dans ce processus de fusion, de telles collisions de galaxies peuvent avoir des effets profonds sur les taux de formation d'étoiles et la forme de la galaxie résultante.
Ces fusions ne ressemblent pas aux fusions spectaculaires de galaxies spirales bleues qui figurent dans plusieurs images populaires du télescope spatial Hubble. Mais ces fusions de galaxies rouges semblent être beaucoup plus courantes. Leur ubiquité représente une confirmation directe des prédictions par les modèles les plus courants pour la formation de structures à grande échelle dans l'Univers, avec l'avantage supplémentaire d'aider à résoudre le problème de l'âge apparent.
"Dans le passé, les gens assimilaient l'âge stellaire à l'âge de la galaxie," explique van Dokkum. "Nous avons constaté que, bien que leurs étoiles soient généralement vieilles, les galaxies qui résultent de ces fusions sont relativement jeunes."
On ne sait pas encore pourquoi le processus de fusion ne conduit pas à une formation accrue d'étoiles dans les galaxies en collision. Il se peut que des trous noirs massifs au centre des galaxies fournissent l'énergie pour chauffer ou expulser le gaz qui doit pouvoir se refroidir pour former de nouvelles étoiles. Une étude détaillée en cours des nouvelles fusions permettra de mieux comprendre les rôles que jouent les trous noirs dans la formation et l'évolution des galaxies.
Une série d'images de différentes galaxies dans cette étude qui, prises ensemble, représentent une séquence temporelle d'une fusion typique de galaxies rouges, est disponible ici. Plus d'informations, y compris une animation des fusions, sont disponibles à l'Université de Yale.
Basé à Tucson, en Arizona, l'Observatoire national d'astronomie optique (NOAO) se compose de l'Observatoire national de Kitt Peak près de Tucson, en Arizona, de l'Observatoire interaméricain Cerro Tololo près de La Serena, au Chili, et du NOAO Gemini Science Center. NOAO est géré par l'Association des universités pour la recherche en astronomie (AURA) Inc., en vertu d'un accord de coopération avec la National Science Foundation.
Source d'origine: communiqué de presse de NOAO
