Les galaxies géantes meurent de l'intérieur vers l'extérieur

La moitié de la masse de toutes les étoiles de l'univers se trouve dans des galaxies géantes qui ont cessé de former de nouvelles étoiles il y a plusieurs milliards d'années. Les astronomes appellent ces galaxies "rouges et mortes". En effet, elles se composent presque exclusivement d'étoiles plus anciennes à la lumière rouge?tre ; les jeunes étoiles à la lumière bleutée y sont absentes. Une équipe internationale d'astronomes, dirigée par des scientifiques de l'ETH, a étudié les galaxies géantes rouges et mortes qui les ont précédées et a découvert comment la formation d'étoiles s'est arrêtée chez elles : Dans un premier temps, il n'y a plus de formation d'étoiles au centre des galaxies, alors que de nouvelles étoiles continuent à se former à la périphérie. Puis, en l'espace de quelques milliards d'années, la formation d'étoiles s'arrête également dans la zone extérieure.

C'est la conclusion à laquelle est parvenue une équipe dirigée par Sandro Tacchella, doctorant dans le groupe de Marcella Carollo, professeure d'astrophysique à l'ETH Zurich, en étudiant en détail 22 galaxies de ce type à la fois avec le Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire européen austral (ESO) au Chili et avec le télescope spatial Hubble. Cela leur a permis de combiner des images infrarouges très nettes et détaillées du télescope spatial Hubble avec des données spectroscopiques obtenues avec un instrument du VLT, qui ont par exemple fourni des indications sur les jeunes étoiles dans ces galaxies.

Les chercheurs ont ainsi réussi à observer des galaxies très éloignées de la Terre. En raison de la longue durée nécessaire à la lumière de ces galaxies pour parcourir la distance qui les sépare de la Terre, les processus observés sont ceux qui se sont produits au début de l'histoire de l'Univers : plus de dix milliards d'années avant notre époque ou "seulement" trois milliards d'années après le Big Bang. "Le fait que nous puissions aujourd'hui étudier en détail les prédécesseurs de ces galaxies géantes mortes est fascinant", déclare Tacchella. "Il est important de comprendre les processus à l'?uvre dans ces galaxies pour comprendre comment l'univers est devenu ce qu'il est aujourd'hui".

Les scientifiques espèrent que cette observation les aidera à comprendre le mécanisme exact par lequel la formation d'étoiles s'est arrêtée dans les galaxies géantes. Les astronomes débattent depuis longtemps de ce sujet. On ne sait pas, par exemple, quel r?le jouent les trous noirs supermassifs au centre des galaxies, qui fonctionnent peut-être comme des "pompes" d'énergie et de matière sous forme de gaz et contribuent ainsi à la formation d'étoiles.