Les galaxies ont commencé à se former très tôt dans l’histoire de l’Univers, il faut donc « remonter » très loin dans le temps pour étudier leur enfance, ce qui revient à regarder très loin.

« Le projet Alpine s’est penché sur la période entre 1 et 1,5 milliard d’années après le Big bang, quand les premières galaxies ont connu une poussée de croissance. Si des galaxies aussi lointaines avaient déjà été observées, c’est la première fois qu’un si grand nombre est étudié de manière systématique », explique le CNRS.

Les scientifiques ont étudié des images de 118 galaxies massives, obtenues avec les télescopes spatiaux Hubble, Spitzer, VLT et Keck, « complétés par 70 heures d’observation avec Alma, dans le domaine des ondes submillimétriques (entre l’infrarouge et les ondes radio) ».

Alma est important dans le cas présent, car il permet « de quantifier la poussière, signe de maturité pour les galaxies, et le gaz froid, qui informe sur leur vitesse de croissance et le nombre d'étoiles qu'elles peuvent former, ainsi que le mouvement de ce gaz, autrement dit la dynamique des galaxies ».

Voici leurs conclusions : « les galaxies observées se sont révélées très riches en gaz froid, carburant de la formation d’étoiles… mais aussi en poussières, pourtant considérées comme des sous-produits des étoiles en fin de vie. Malgré leur jeune âge, ces galaxies auraient donc déjà formé et vu mourir une première génération d’étoiles ! »

Comme toujours ou presque dans ce genre de cas, cette découverte apporte aussi son lot de nouvelles interrogations : « il semblerait que certaines galaxies éjectent du gaz, formant autour d’elles de mystérieux halos. Ce relevé soulève donc un certain nombre de nouvelles questions sur l’évolution précoce des galaxies ».

Ces résultats font l’objet de pas moins de huit articles dans Astronomy & Astrophysics en date du 27 octobre 2020. Elles sont dédiées à Olivier Le Fèvre, responsable du projet Alpine et « astronome de classe exceptionnelle », décédé en juin dernier.