Découverte d'un amas galactique anormalement chaud, SPT2349-56, dans l'Univers primordial

Une équipe internationale d'astronomes, pilotée par des chercheurs canadiens, a récemment identifié dans l'Univers jeune un amas galactique baptisé SPT2349-56. Ce système présente une température de son milieu intracluster étonnamment élevée, dépassant significativement ce que prévoient les modèles astrophysiques établis. Cette structure, liée gravitationnellement, existait seulement 1,4 milliard d'années après le Big Bang, affichant un état thermique extrême. Selon les théories standards, une telle chaleur n'aurait dû se manifester qu'après des milliards d'années de collapse gravitationnel et de stabilisation.

La publication de cette découverte majeure est parue le 5 janvier 2026 dans la prestigieuse revue Nature. Les données exploitées provenaient de l'instrument ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), situé au Chili. Ce télescope de pointe a permis de sonder avec une précision inédite les conditions de cet objet cosmique lointain, révélant cette anomalie thermique précoce.

L'amas SPT2349-56 est un véritable mastodonte, regroupant plus de 30 galaxies étroitement confinées dans un volume d'environ 500 000 années-lumière de diamètre. Pour mettre cela en perspective, cette taille est comparable à celle du halo entourant notre propre galaxie, la Voie Lactée. Ce qui a particulièrement interloqué les scientifiques, c'est le taux de formation stellaire colossal : il est estimé à environ 5 000 fois celui observé dans la Voie Lactée. Contrairement aux « proto-amas » non liés précédemment étudiés, SPT2349-56 est déjà une structure entièrement formée, ayant atteint une température gazeuse élevée de manière anormalement rapide, suggérant une évolution beaucoup plus turbulente pour les grands objets cosmiques.

La mesure de la température du gaz au sein de l'amas a été réalisée indirectement. Les chercheurs ont eu recours à l'effet Sunyaev-Zel'dovich. Ce phénomène permet de détecter la distorsion du fond diffus cosmologique lorsque les photons traversent les électrons chauds présents dans le milieu intergalactique. Le Docteur Dazhi Zhou, de l'Université de Colombie-Britannique (UBC) et auteur principal de l'étude, a confirmé que, suite à une vérification rigoureuse, les données indiquent que le gaz est au moins cinq fois plus chaud que ce que les modèles avaient anticipé. Il s'avère même plus énergétique que le milieu de nombreux amas observés à l'époque actuelle. Le Docteur Scott Chapman de l'Université Dalhousie a également participé activement à ces travaux.

Le Docteur Chapman avance l'hypothèse que ce chauffage précoce et intense est le résultat de mécanismes internes puissants. Il est probable que trois trous noirs supermassifs, récemment identifiés au cœur de l'amas, aient joué un rôle majeur en éjectant d'énormes quantités d'énergie dans l'espace environnant. Ce type de phénomène force une réévaluation des modèles standards qui postulent une croissance et un chauffage lents du gaz, principalement dus à la seule compression gravitationnelle dans les amas matures. Cette découverte repousse significativement la chronologie de l'apparition des atmosphères chaudes des amas de galaxies vers les débuts de l'histoire de l'Univers.

Il est à noter que la détection initiale de SPT2349-56 remonte à 2010, grâce au télescope du Pôle Sud situé en Antarctique. Des observations ultérieures menées en 2018 avaient déjà confirmé son statut d'amas caractérisé par une forte activité de formation d'étoiles. L'équipe de recherche prévoit désormais d'examiner en détail l'interaction complexe entre cette formation stellaire effrénée, l'activité des trous noirs et l'atmosphère surchauffée de SPT2349-56, dans le but d'affiner nos modèles cosmologiques actuels sur l'assemblage des amas galactiques.