Les images optiques et millimétriques résolues de galaxies massives typiques qui existaient 5,5 milliards d’années après le big bang.

(MPE/IRAM )

Les galaxies massives de l’Univers lointain, donc jeunes, formaient leurs étoiles plus rapidement que ne le font aujourd’hui les galaxies proches. Deux hypothèses permettent, potentiellement, d’expliquer ces observations : soit le mécanisme de formation d’étoiles était plus efficace dans le passé, soit les jeunes galaxies d’alors contenaient plus de gaz moléculaire, la matière première pour créer les étoiles.

Ces deux possibilités sont très difficiles à distinguer car, jusqu’ici, le contenu en molécules des galaxies distantes n’était connu que pour quelques objets très lumineux et rares : principalement des fusions de galaxies et des quasars. Autrement dit, des cas extrêmes ou pathologiques.

Une équipe internationale, incluant Françoise Combes du Laboratoire d’Etudes du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique à l’Observatoire de Paris (cotutelles : CNRS, Université de Cergy-Pontoise, Université Pierre et Marie Curie, Ecole Normale Supérieure), a effectué le premier relevé systématique du gaz moléculaire dans deux échantillons de galaxies bien choisies observées quand l’Univers n’avait que 24 % à 40% de son âge actuel.

Interféromètre à six antennes du plateau de Bure, dans le sud des Alpes françaises.

(Crédit : IRAM/Rebus )

Leurs résultats indiquent que ces galaxies distantes étaient riches en gaz. La teneur en gaz moléculaire y était de 34 à 44 %, autrement dit 3 à 10 fois plus élevée, que dans les galaxies massives locales où elle ne dépassait pas 3 à 10 %. Par contre, l’efficacité de formation des étoiles ne semble pas avoir beaucoup varié avec le temps cosmique.

Ce travail semble indiquer que les formations d’étoiles à rythme important dans les galaxies lointaines sont davantage la conséquence de la présence de grands réservoirs de gaz moléculaire que celle d’une plus grande efficacité de formation d’étoiles. Il éclaire d’un jour nouveau le problème de savoir quand et comment s’est constitué le zoo populeux des galaxies qui nous entourent aujourd’hui, et notamment la nôtre, la Voie lactée.

Pour plus d’informations

 Les travaux sont présentés dans un article de la revue Nature à paraitre le jeudi 11 février 2010
Référence :
L.J.Tacconi, R.Genzel, R.Neri, P.Cox, M.C.Cooper, K.Shapiro, A.Bolatto, N.Bouché, F.Bournaud, A.Burkert, F.Combes, J.Comerford, M.Davis, N.M. Förster Schreiber, S.Garcia-Burillo, J.Gracia-Carpio, D.Lutz, T.Naab, A.Omont, A.Shapley, A.Sternberg & B.Weiner :
High molecular gas fractions in normal massive star forming galaxies in the young Universe Nature, 11 february 2010

Contacts scientifiques
 Françoise Combes
 Astronome
 LERMA
 01 40 51 20 77

Contacts presse
 Frédérique Auffret
 01 40 51 20 29

 Frédéric Guérin
 01 45 07 76 27