Un port vit au rythme des marées. L'eau monte puis se retire, et avec elle tout change : le niveau aux quais, la composition des sédiments au fond, même la salinité dans les coins reculés. Une galaxie fonctionne de manière similaire, mais au lieu de l'eau, c'est du gaz, et au lieu de la Lune, ce sont ses propres étoiles et les nuages voisins. Ce gaz entre dans la galaxie puis en sort, et chacune de ces marées ou reflux laisse une trace dans la façon dont la galaxie forme des étoiles et dans sa richesse en éléments lourds.

Les astronomes de l'étude DESI ont examiné les spectres de plus de 52 000 galaxies et ont identifié celles où les raies du sodium révèlent le mouvement du gaz neutre. Certaines galaxies éjectent du gaz vers l'extérieur : ce sont des écoulements, comme un reflux. D'autres, au contraire, attirent du gaz de leur environnement : ce sont des afflux, comme une marée montante. Les afflux peuvent être lents ou rapides, et la vitesse détermine ce qui se passe ensuite dans la galaxie.

Il s'avère que les galaxies avec des écoulements forment des étoiles nettement plus activement : leur taux de formation d'étoiles spécifique est supérieur de 0,25 à 0,40 dex, et la teneur en éléments lourds dans les régions centrales est augmentée de 0,04 à 0,06 dex. Les afflux lents stimulent également la formation d'étoiles, mais la métallicité ne change pas. Les afflux rapides agissent différemment : la formation d'étoiles n'est que légèrement renforcée, tandis que la métallicité diminue légèrement, car le gaz pauvre en métaux qui entre dans la galaxie dilue ce qui a déjà été accumulé.

Auparavant, le lien entre les flux de gaz et la position de la galaxie sur la séquence principale de formation d'étoiles ou sur la relation masse-métallicité restait principalement théorique. Désormais, il a pu être vérifié directement sur le plus grand échantillon de flux détectés. Les galaxies avec des écoulements se situent environ une déviation standard au-dessus de la séquence principale, celles avec des afflux lents à 0,8 sigma au-dessus, et celles avec des afflux rapides à seulement 0,25 sigma. Cela signifie que les différentes phases du cycle du gaz déplacent la galaxie de manière distincte sur ces diagrammes.

Les marées dans un port ne font pas que déplacer l'eau. Elles déterminent où la vase se dépose, où les mollusques se développent, et où reste le sable propre. De même, les flux de gaz ne font pas qu'ajouter ou retirer de la matière : ils modifient le rythme de formation des étoiles et la composition des générations futures. Comprendre ce lien aidera à interpréter plus précisément les données des nouvelles enquêtes et à mieux modéliser la maturation des galaxies.