Une galaxie solitaire nouvellement découverte est isolée parce qu'elle a mangé tous ses amis
7 avril 20237 avril 2023 3C 297, trou noir, galaxie, télescope spatial Hubble, trou noir supermassif, Voie lactée, astronomie des rayons X, quasar, amas de galaxies, observatoire de rayons X Chandra, noyau galactique actif
Cette image montre une galaxie solitaire appelée 3C 297 (point lumineux au centre à droite), qui est beaucoup plus massive que prévu après s'être probablement éloignée et fusionnée avec ses galaxies voisines.
Une nouvelle étude suggère que la galaxie lointaine est solitaire parce qu'elle a dévoré les autres galaxies qui l'entouraient autrefois.
La galaxie 3C 297 flotte seule dans le vide, à environ 9,2 milliards d'années-lumière de la Terre, mais il n'en a pas toujours été ainsi. De nouvelles observations de l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA et de l'observatoire international Gemini révèlent que 3C 297 possède toutes les caractéristiques d'un amas de galaxies, à l'exception des autres galaxies. Ces galaxies perdues semblent avoir fusionné entre elles et avec 3C 297 qui était le plus grand vestige solitaire.
"Nous nous attendions à voir au moins une douzaine de galaxies de la taille de la Voie lactée, mais nous n'en voyons qu'une", a déclaré Valentina Missaglia, responsable de l'étude, de l'Université de Turin en Italie, dans un communiqué.
Image annotée de la galaxie 3C 297, située à environ 9,2 milliards d'années-lumière de la Terre. La galaxie est plus solitaire que prévu après avoir probablement tiré et rempli les galaxies compagnons précédentes.
3C 297 est maintenant appelé "amas fossile" car il semble être la dernière étape d'une fusion impliquant plusieurs galaxies qui faisaient autrefois partie d'un amas. C'est aussi le groupe fossile le plus éloigné jamais découvert. Missaglia et son équipe de recherche ont constaté que ce corps unique d'étoiles se comportait comme un groupe de plusieurs façons. Par exemple, il est enveloppé de nuages de gaz brûlant mesurant des dizaines de millions de magnitudes - pas la norme pour une galaxie isolée, mais courante pour un amas.
Un autre signe est le comportement d'un quasar qui est un noyau galactique actif (AGN). Ces trous noirs supermassifs mangent la poussière et le gaz attirés par leur gravité intense, puis font exploser d'énormes jets de matière en mouvement rapide. Le jet de ce quasar a généré de fortes émissions de rayons X à environ 140 000 années-lumière, indiquant qu'il a interagi avec le gaz entourant 3C 297 - une indication de l'existence d'un groupe de galaxies antérieur, ont déclaré les membres de l'équipe d'étude.
Mais attendez. Si 3C 297 est si solitaire, pourquoi apparaît-il relativement proche de 19 autres galaxies ? Cela a été montré par une image de l'Observatoire Gemini, mais cela s'est avéré être une sorte d'illusion d'optique, car lorsque les distances de ces galaxies à 3C 297 ont été mesurées, aucune n'était assez proche pour former un amas.
Il reste encore des questions intéressantes sans réponse sur 3C 297. Par exemple, les astronomes voient la galaxie telle qu'elle était il y a 9,2 milliards d'années. C'est plus tôt que tout autre groupe fossile connu, et on ne sait pas comment le système aurait pu évoluer de cette manière dans un laps de temps relativement court.
"Il peut être difficile d'expliquer comment l'univers a pu créer ce système seulement 4,6 milliards d'années après le Big Bang", a déclaré le co-auteur de l'étude, Misha Schirmer, de l'Institut Max Planck d'astronomie, dans le même communiqué. "Cela ne brise pas nos idées sur la cosmologie, mais cela commence à repousser les limites de la rapidité avec laquelle les galaxies et les amas de galaxies se forment."
L'étude a été publiée en décembre 2022 dans The Astrophysical Journal.
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