Galaxies silencieuses : pourquoi les jeunes systèmes stellaires ne montrent aucun signe d'ondes de choc
L'orchestre de six galaxies lointaines aurait dû jouer fort, mais la partition des chocs n'y figurait pas. Les astronomes ont pointé le télescope spatial James Webb vers elles pour entendre les sursauts violents qui, pensait-on, accompagnent la naissance des étoiles. Au lieu de cela, ils n'ont capté qu'un bourdonnement régulier.
Chacune de ces galaxies est si lointaine que sa lumière a mis plus de dix milliards d'années pour nous parvenir. À cette époque, que l'on appelle le midi cosmique, les galaxies entraient en collision et s'embrasaient de nouvelles étoiles bien plus souvent qu'aujourd'hui. Les explosions de supernovae et les vents puissants des jeunes étoiles chaudes devaient créer des ondes de choc dans le gaz, des sauts brusques de pression comparables au bang supersonique d'un avion. Ces ondes, en théorie, devaient chauffer le gaz et le faire briller.
Les scientifiques cherchaient la signature caractéristique des ondes de choc dans les spectres du gaz. Lorsque le gaz est chauffé par une onde de choc, certaines raies de son spectre deviennent plus brillantes par rapport à d'autres. Mais dans aucune des six galaxies, cette signature n'est apparue. Seule une infime fraction des pixels, moins de huit pour cent, et moins de trois pour cent dans les données de la plus haute qualité, semblait suspecte, mais ces points étaient dispersés de manière chaotique, comme des interférences aléatoires, et non comme un front d'onde.
Les astronomes ont alors comparé le comportement du gaz dans ces galaxies à celui d'une galaxie proche où les ondes de choc sont bien présentes. La différence s'est avérée statistiquement significative : les galaxies lointaines se comportaient différemment. On n'y trouvait pas ce lien entre les vitesses de déplacement du gaz et la brillance des raies qui trahit une onde de choc.
L'orchestre des jeunes galaxies, semble-t-il, joue sans chocs. Cela ne signifie pas qu'il manque d'énergie, seulement que sa répartition est plus complexe que prévu. Les astronomes doivent désormais réviser la partition.
Les auteurs remercient l'équipe de construction qui creusait une fosse géante près des bureaux de l'ISSI à Berne pour leur « bande-son constamment percutante qui nous a empêchés de nous endormir et nous a gardés vigilants lors de la rédaction de cet article ».