Utilisant le télescope spatial James Webb (JWST) et l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), une équipe internationale d'astronomes a observé une galaxie spirale géante désignée ADF22.A1. Les résultats de cette campagne d'observation, publiés le 29 octobre sur le serveur de pré-impression arXiv, fournissent de nouvelles informations sur sa structure interne.
À un décalage vers le rouge de 3,09, ADF22.A1 est une galaxie spirale barrée géante résidant dans un proto-amas connu sous le nom de SSA22. Des observations précédentes ont révélé qu'il s'agit d'une galaxie formant des étoiles poussiéreuse (DSFG) hébergeant un noyau galactique actif (AGN) intrinsèquement brillant mais fortement obscurci.
ADF22.A1 est perçue comme un laboratoire unique pour explorer comment les galaxies les plus massives et les trous noirs supermassifs (SMBHs) accumulent leur masse et évoluent vers les galaxies elliptiques les plus massives. Cependant, peu de choses sont connues sur la structure et les propriétés de cette galaxie en raison de l'extinction importante de la poussière affectant son apparence ultraviolette à cadre de repos.
Un groupe d'astronomes dirigé par Hideki Umehata de l'Université de Nagoya au Japon a utilisé JWST et ALMA pour étudier ADF22.A1, car ces instruments peuvent explorer la structure et la cinématique de cette galaxie.
Les observations ont révélé une structure stellaire en spirale d'ADF22.A1 traçant des émissions optiques à infrarouges proches. La galaxie a un rayon effectif d'environ 22 800 années-lumière, comparable à celui des galaxies locales, suggérant une croissance accélérée de taille dans le noyau du proto-amas.
De plus, un noyau poussiéreux compact et brillant au centre d'ADF22.A1 indique une phase de croissance active d'un proto-bulbe. Le continuum de poussière est distribué à travers le disque, suggérant une formation d'étoiles significative et une production de poussière.
En analysant les lignes d'émission de carbone ionisé, les chercheurs ont dérivé la vitesse de rotation d'ADF22.A1, calculée à environ 530 km/s, ainsi qu'un moment angulaire stellaire spécifique relativement élevé.
En conclusion, ADF22.A1 est une galaxie spirale géante à rotation inhabituellement rapide, avec une accrétion froide et des fusions proposées comme mécanismes plausibles pour son rapide enroulement du disque dans les deux milliards d'années après le Big Bang.