Les galaxies adolescentes en foule grandissent différemment express

Dans le vaste champ COSMOS, où les télescopes scrutent des milliers de galaxies lointaines, un groupe particulier a été trouvé : quatre concentrations de jeunes galaxies situées dans une portion de ciel de la taille de plusieurs pleines lunes. La concentration principale est si dense qu'elle contient quatre fois plus de galaxies que la moyenne du ciel. Ce n'est pas un amas déjà formé, mais son embryon — un protocluster, où les galaxies commencent tout juste à se rassembler.

Les astronomes ont utilisé les données de l'étude à bande étroite SILVERRUSH et les images du télescope spatial James Webb pour comparer systématiquement, pour la première fois, la forme et la taille des galaxies dans le protocluster et dans le champ. Ils ont sélectionné 16 galaxies du protocluster et 23 des régions vides, toutes à la même distance de nous — leur lumière a voyagé pendant près de 12,5 milliards d'années. Pour chaque galaxie, ils ont mesuré comment la luminosité décroît du centre vers le bord, et ont ajusté une courbe standard à ces données.

Le résultat a surpris : dans le domaine optique (qui révèle les étoiles plus anciennes, rougeâtres), les galaxies du protocluster se sont avérées en moyenne 40 % plus grandes que leurs congénères solitaires. En ultraviolet, où brillent les jeunes étoiles chaudes, aucune différence n'a été observée. Cette influence sélective suggère que le voisinage proche d'autres galaxies étire doucement les régions externes, plus anciennes, mais ne touche pas aux régions internes brillantes.

C'est la première indication observationnelle que l'environnement influence la structure des galaxies dès l'époque où l'Univers avait un peu plus d'un milliard d'années. Il semble que les interactions de marée entre voisines — lorsque la gravité d'une galaxie étire les étoiles d'une autre — commencent à agir très tôt. Ainsi, les embryons des futurs amas géants modifient déjà l'apparence de leurs membres dès leur plus jeune âge.