Une galaxie massive apparue moins de deux milliards d'années après le Big Bang ne tourne pas sur elle-même. Ce spécimen, nommé XMM-VID1-2075, contredit toutes attentes des astronomes.
D'après les modèles classiques, les galaxies acquièrent une rotation naturelle en se formant, sous l'effet de la gravité et des flots de gaz qui s'y engouffrent. Pourtant, cette galaxie lointaine semble globalement immobile, sans mouvement d'ensemble.
Avant même l'étude détaillée par le télescope James Webb, la galaxie XMM-VID1-2075 avait déjà intrigué les chercheurs. Grâce à l'observatoire Keck à Hawaï, ils avaient découvert qu'elle était déjà très massive, contenant plusieurs fois la masse de notre propre Voie lactée. De plus, elle avait cessé de former de nouvelles étoiles, un état généralement associé à des galaxies bien plus âgées.
Le télescope James Webb a permis d'aller plus loin en mesurant les mouvements internes de la galaxie. Parmi trois galaxies de la même époque étudiées, l'une tournait nettement, une autre présentait des mouvements irréguliers, et XMM-VID1-2075 montrait des déplacements aléatoires, sans rotation globale bien définie. Ce profil correspond à certaines galaxies locales très massives, mais sa présence si tôt dans l'Univers surprend.
Pour expliquer cette absence de rotation, les astronomes envisagent un scénario de collision majeure avec une autre galaxie tournant en sens inverse. Un tel choc aurait pu annuler le mouvement global de rotation. Les images de Webb montrent d'ailleurs un excès de lumière sur un côté, ce qui pourrait indiquer la présence d'un objet compagnon en interaction.
Les chercheurs comptent désormais chercher d'autres galaxies similaires dans l'Univers jeune. En comparant leurs découvertes avec des simulations informatiques, ils espèrent mieux comprendre comment les galaxies ont évolué après le Big Bang.
Qu'est-ce qu'une 'slow rotator' ?
Dans le jargon astronomique, une galaxie 'slow rotator' (ou rotatrice lente) est une galaxie dont les étoiles ne tournent pas de manière ordonnée autour d'un axe central. Contrairement aux galaxies spirales comme la Voie lactée, où les étoiles ont un mouvement circulaire bien défini, les slow rotators présentent des trajectoires aléatoires. Ce comportement est souvent le résultat de multiples fusions entre galaxies, qui ont brouillé la rotation initiale.
En général, ces galaxies sont massives et âgées. Leur découverte dans l'Univers jeune, moins de 2 milliards d'années après le Big Bang, remet en question les échelles de temps admises pour ces processus. Les astronomes doivent maintenant déterminer si cette galaxie est une exception ou le signe que les fusions galactiques étaient plus fréquentes tôt dans l'histoire cosmique.
Les observations du télescope James Webb sont capitales pour identifier ces objets, car leur lumière faible et leur petite taille les rendaient invisibles aux télescopes précédents. En cartographiant les mouvements internes, Webb permet de distinguer les slow rotators des galaxies en rotation classique.