Des astronomes ont identifié une concentration remarquable de 15 amas denses de formation stellaire au sein d'une galaxie située à environ 930 millions d'années-lumière. Cette découverte, publiée dans Nature Astronomy, offre des perspectives inédites sur l'évolution des premières galaxies et révèle que le disque de cette galaxie abrite une multitude de formations stellaires massives, évoquant l'image de grappes de raisin cosmiques.
Grâce à la puissance combinée du télescope spatial James Webb (JWST) et du télescope ALMA, ainsi qu'à la méthode de lentille gravitationnelle, les chercheurs ont pu observer cette galaxie lointaine avec une résolution spatiale de seulement 10 parsecs (environ 30 années-lumière). Le professeur Ian Smail de l'Université de Durham, co-auteur de l'étude, a souligné l'importance de cette technique qui permet de révéler des détails auparavant inaccessibles. Avant ces observations, la galaxie apparaissait comme un disque uniforme dans les images du télescope spatial Hubble. La résolution supérieure d'ALMA et du JWST, amplifiée par l'effet de lentille gravitationnelle, a dévoilé une structure bien plus complexe: une galaxie en rotation peuplée d'amas massifs, ressemblant à une grappe de raisins. Cette observation marque la première fois que les astronomes établissent un lien direct entre les structures internes à petite échelle d'une galaxie typique à l'aube cosmique et sa rotation globale.
Cette galaxie se situe dans la "séquence principale" des galaxies en termes d'activité de formation d'étoiles, de masse, de taille et de composition chimique. Cela suggère que de nombreuses autres galaxies, auparavant considérées comme lisses, pourraient en réalité abriter des sous-structures similaires, cachées par les limites de résolution des télescopes actuels. Les simulations actuelles peinent à reproduire un tel nombre d'amas dans les galaxies en rotation à cette époque primitive, soulevant des questions fondamentales sur les processus de formation et d'évolution des galaxies dans l'univers primordial. Ces résultats pourraient nécessiter une révision significative de notre compréhension des processus de rétroaction et de formation des structures dans les jeunes galaxies.
Les implications de cette découverte sont vastes, suggérant que la formation des galaxies était un processus plus dynamique et fragmenté qu'on ne le pensait. Ces amas denses de formation stellaire ont pu jouer un rôle déterminant dans la structure globale et l'évolution des galaxies au fil du temps cosmique. L'étude de ces amas est essentielle pour reconstituer l'histoire cosmique de la formation des galaxies et comprendre comment elles ont grandi, fusionné et interagi. L'utilisation de lentilles gravitationnelles se révèle ainsi un outil puissant pour explorer les origines de l'univers et les mécanismes qui ont façonné les galaxies que nous observons aujourd'hui.