Les galaxies à disque existaient quand l’Univers n’avait encore que le dixième de son âge actuel. C’est ce que révèle la galaxie DLA0817g, découverte en 2017 avec le réseau d’antennes millimétriques Alma, au Chili. Une équipe menée par Marcel Neeleman, du Max Planck Institute für Astronomie, (Allemagne), a en effet découvert que DLA0817g possédait un énorme disque de gaz en rotation que les chercheurs ont appelé disque de Wolfe (en mémoire de l’un de leurs collègues, le cosmologiste américain Arthur Wolfe, disparu en 2014). Or, cela ne cadre pas très bien avec les modèles de formation de ces galaxies qui sont les ancêtres des galaxies spirales, comme la Voie lactée ou la galaxie d’Andromède.
Dans la revue Nature du 20 mai 2020, l’équipe annonce avoir fait cette découverte grâce à la lumière d’un quasar situé plus loin et qui traverse la galaxie. Une analyse spectrale a révélé que la galaxie était constituée d’un disque de gaz dont la vitesse de rotation a été mesurée : 272 km/s. Ce qui surprend les astronomes, c’est que ce disque soit déjà formé seulement 1,5 milliard d’années après le big bang et qu’il ait déjà une masse relativement importante. Jusqu’alors, on pensait que les disques gazeux n’atteignaient une telle masse qu’au bout 6 milliards d’années après le big bang.
Une galaxie à anneaux à 11 milliards d’années-lumière
Seulement cinq jours plus tard, le 25 mai 2020, une deuxième publication, dans Nature Astronomy, est venue étayer la première : la galaxie R5519, distante de 11 milliards d’années-lumière et d’une masse équivalant à celle de la Voie lactée, arbore une étonnante forme d’anneau. Ivo Labba, l’un des auteurs de l’étude précise : “La formation de ce type de galaxies est issue d’une collision de galaxies, ce qui est assez commun en soit, mais l’alignement précis, les vitesses et les tailles nécessaires pour produire un anneau tel que celui de R5519 ne l’est pas. C’est un “bull’s eye” galactique (NDLR : surnom donné aux galaxies à anneaux proches) observé alors que l’Univers n’avait que le quart de son âge.” En effet, “nous observons la formation des disques de la galaxie il y a 11 milliards d’années. En comparaison, le disque de la Voie lactée s’est sont formé il y a seulement 9 milliards d’années. Cette découverte nous indique donc que la formation de disques en galaxies spirales se ferait sur une période plus étendue que ce que nous pensions auparavant”, indique Professeur Kenneth Freeman, également auteur de l’étude.
Ivo Labbe conclut : “Le Disque de Wolfe est une découverte remarquable. La galaxie R5519 est un objet encore plus rare : c’est le résultat qu’on obtiendrait si on tirait dans le Disque de Wolfe avec un bazooka galactique” !
