Une vieille ville qui se dote de nouveaux faubourgs : au centre, la vie s'est figée, tandis qu'en périphérie, les chantiers vont bon train. C'est ainsi que sont faites de nombreuses galaxies spirales. En leur milieu se trouve un vieux noyau, où les étoiles ne naissent plus depuis longtemps, et autour, un jeune disque avec des bras spiraux. On pensait autrefois que les galaxies n'évoluaient que dans un sens : de spirales, elles devenaient de lisses « retraitées » sans bras. Une nouvelle étude montre que l'inverse est possible.
Les chercheurs ont utilisé les données du relevé MaNGA, qui prend les spectres de milliers de galaxies. Dans chaque spirale, ils ont identifié une région où la formation d'étoiles a cessé, un « noyau éteint ». Ils ont ensuite comparé ces noyaux aux galaxies lenticulaires, qui ont un disque mais pas de bras spiraux. Résultat : les noyaux sont presque indistinguables des galaxies lenticulaires par leur taille, leur masse, le mouvement des étoiles et leur composition chimique. La pente de la relation « dispersion des vitesses-masse » est de 0.314 pour les noyaux et de 0.310 pour les lenticulaires. Cela signifie que les noyaux éteints des spirales sont d'anciennes galaxies lenticulaires.
Comment cela fonctionne-t-il ? Une galaxie déjà « morte », ayant perdu son gaz et cessé de former des étoiles, peut connaître une seconde vie. Du gaz frais afflue depuis l'espace, se dépose sur le vieux noyau et s'enroule en un nouveau disque. La formation d'étoiles repart de plus belle. Le vieux noyau reste au centre, en guise de bulbe. Ainsi, une galaxie « retraitée » devient une galaxie « parente ». Cela explique le sort des « pépites rouges », ces galaxies compactes et massives de l'Univers primordial : elles n'ont pas disparu, mais se sont entourées de nouveaux disques et sont devenues les bulbes des spirales actuelles.
L'indice D4000 est le rapport des flux de part et d'autre de la discontinuité à la longueur d'onde de 4000 angströms, due à l'abondance des raies d'absorption des métaux dans les atmosphères des vieilles étoiles. Dans les galaxies à formation d'étoiles active, cette discontinuité est faible ; chez les « retraitées », elle est profonde.
Dans le roman d'Isaac Asimov « Les Dieux eux-mêmes », un échange de matière entre univers est décrit, qui pourrait déclencher la formation d'étoiles dans des systèmes éteints. L'idée de « renaissance » des galaxies fait écho à cette image : un réservoir de gaz externe peut insuffler une nouvelle vie à un vieux bulbe stellaire.