Loin dans le cosmos, une galaxie fantomatique se tient seule. Il brille avec seulement une faible lueur d'étoile, n'a guère changé depuis des éons - et les astronomes n'ont aucune idée de pourquoi il est là ou comment il s'est formé.
La DGSAT I, découverte en 2016, est une galaxie ultradiffuse (UDG), ce qui signifie qu'elle est aussi grande qu'une galaxie typique mais dégage très peu de lumière stellaire. Et cette étrange galaxie semble enfreindre de nombreuses règles qui régissent même des UDG similaires.
La plupart des autres UDG (un concept relativement nouveau pour les astronomes) se trouvent dans des amas de galaxies bondées et en ébullition. Les astronomes croient que les collisions violentes au sein de ces amas crachent ces galaxies faibles comme des confettis d'un popper cosmique.
Mais DGSAT I est tout seul. Sans s'inquiéter des collisions galactiques ou d'autres bouleversements cosmiques, il a probablement très peu changé depuis sa naissance, selon une déclaration de l'Observatoire W. M. Keck à Hawaï.
Pour expliquer comment s'est formé le DGSAT solitaire, les astronomes devaient d'abord savoir de quoi il était fait.
"La composition chimique d'une galaxie fournit un enregistrement des conditions ambiantes lors de sa formation, comme la façon dont les oligo-éléments dans le corps humain peuvent révéler toute une vie d'habitudes alimentaires et d'exposition aux polluants", co-auteur Aaron Romanowsky, une université de l'astronome des Observatoires de Californie et professeur agrégé à l'Université d'État de San Jose, a déclaré dans le communiqué.
L'équipe a utilisé le Keck Cosmic Web Imager, un spectroscope de mesure de la lumière installé sur le Mauna Kea d'Hawaï.
Le spectroscope prend une image de la galaxie puis mesure la longueur d'onde de la lumière dans chaque pixel de l'image. Selon le communiqué, différents éléments émettent différentes longueurs d'onde de lumière, permettant aux astronomes d'avoir un aperçu de la composition et de la température de la galaxie.
Il s'avère que cette galaxie faible n'est pas seulement pâle avec un manque de lumière stellaire mais aussi anémique.
La galaxie a très peu de fer mais des quantités normales de magnésium. C'est déroutant, ont déclaré les chercheurs, car lorsque les étoiles meurent dans des explosions violentes appelées supernovas, elles libèrent généralement ces deux métaux. "Nous ne comprenons pas cette combinaison de polluants, mais l'une de nos idées est que des explosions extrêmes de supernovae ont fait vibrer la galaxie au cours de son adolescence, d'une manière qui conserve le magnésium de préférence au fer", a déclaré Romanowsky.
Les mesures montrent également que cette galaxie a probablement mis du temps à se former, à partir du moment où l'univers était très jeune et continue de se former il y a au moins 3 milliards d'années.
"Une possibilité intrigante est que certaines de ces galaxies fantomatiques sont des fossiles vivants de l'aube de l'univers lorsque les étoiles et les galaxies ont émergé dans un environnement très différent qu'aujourd'hui", a déclaré Romanowsky. "Leur naissance est vraiment un mystère fascinant que notre équipe travaille à résoudre."
Ils ont rapporté leurs résultats en ligne le 24 janvier dans la revue Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.
