Une galaxie particulière a été découverte à 9,2 milliards d’années-lumière. Nommée 3C 297, c’est une galaxie « fossile », complètement solitaire.

À des milliards d’années-lumière de nous, une galaxie parait bien seule. Cette étrange structure surprend les astronomes, a fait savoir la Nasa le 7 mars 2023, car elle est bien plus solitaire que ce à quoi l’on s’attendait. Cette collection d’étoiles pourrait avoir gobé toutes les autres galaxies qui lui tenaient compagnie.

Un amas est un gigantesque groupe de galaxies. Ces vastes structures peuvent contenir des centaines ou même des milliers de galaxies.

L’observation de cette galaxie a été détaillée quelques mois plus tôt, dans la revue The Astrophysical Journal. D’après les scientifiques, cette galaxie baptisée 3C 297 se trouve à 9,2 milliards d’années-lumière de la Terre. « Son environnement présente de nombreuses caractéristiques d’un amas de galaxies, ce qui implique que la galaxie a probablement attiré et absorbé ses anciennes galaxies compagnes », résume un communiqué de la Nasa. Les chercheurs ont découvert des gaz chauffés à des millions de degrés, une caractéristique des amas.

Un quasar solitaire dans notre univers

La découverte de 3C 297 repose sur plusieurs observatoires : les principaux sont le télescope spatial Chandra ainsi que l’observatoire Gemini (qui se trouve à Hawaï). Leurs données ont montré que cette galaxie solitaire contient un quasar, c’est-à-dire un trou noir supermassif au cœur de la structure, avalant du gaz. De puissants jets de matière sont émis et ont été détectés dans le domaine des ondes radio. Les données de Chandra sont typiques des amas de galaxies, mais les observations de Gemini montrent une unique galaxie. Certes, 19 galaxies sont visibles dans une image obtenue par cet observatoire, mais elles sont en fait situées à des distances très différentes de 3C 297.

Les données obtenues par Chandra sont colorées en violet, et celles de Gemini en vert. On distingue aussi d’autres couleurs, correspondant à des observations complémentaires : en rouge, le Very Large Array (radiotélescope au Nouveau-Mexique) et en bleu et orange, Hubble. Le cliché légendé indique l’emplacement du trou noir supermassif, du gaz et du jet.

3C 297. // Source : X-ray: NASA/CXC/Univ. of Torino/V. Missaglia et al.; Optical: NASA/ESA/STScI & International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA; Infrared: NASA/ESA/STScI; Radio: NRAO/AUI/NSF
3C 297. // Source : X-ray: NASA/CXC/Univ. of Torino/V. Missaglia et al.; Optical: NASA/ESA/STScI & International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA; Infrared: NASA/ESA/STScI; Radio: NRAO/AUI/NSF

Cette galaxie est un « fossile » : pourquoi ?

« Nous postulons que la galaxie hôte de 3C 297 est un groupe fossile, dans lequel la majeure partie de la masse stellaire a fusionné en un seul objet, laissant derrière elle un halo de rayons X », écrivent les auteurs dans leur étude. Mais, comment cette galaxie s’est-elle retrouvée si seule ? Les galaxies compagnes ont probablement été attirées par l’attraction gravitationnelle de la plus imposante, qui les a incorporées.

C’est pour cela que les auteurs décrivent 3C 297 comme un fossile, plutôt que comme un amas. 3C 297 pourrait d’ailleurs être le groupe fossile de galaxies le plus éloigné jamais identifié. Cette galaxie devrait continuer sa vie solitaire encore longtemps, certainement pendant des milliards d’années.


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