Un record de nouvelles molécules découvert dans deux très anciennes galaxies

Dans l'Univers lointain, des galaxies anciennes, vieilles de plus de 12 milliards d'années, dévoilent des secrets sur la formation des étoiles. Ces galaxies, observées telles qu'elles étaient dans leur jeunesse, sont des usines stellaires produisant des étoiles à un rythme effréné, bien plus intense que notre Voie Lactée. L'une d'elles, APM 08279+5255, abrite un quasar, un trou noir supermassif actif, tandis que l'autre, nommée NCv1.143, est une galaxie plus ordinaire. Toutes deux sont étudiées par des astronomes via le réseau de radiotélescopes NOEMA en France.


Chentao Yang, de l'Université de Technologie de Chalmers en Suède, et son équipe ont réussi une prouesse: détecter des émissions de 13 molécules différentes dans ces galaxies. Cette découverte constitue la plus grande collection de molécules jamais détectée à de telles distances. Parmi elles, on trouve du monoxyde de carbone, du monosulfure de carbone, des radicaux de cyano, du cation formyle, de l'acide cyanhydrique, de l'isocyanure d'hydrogène, de l'oxyde nitrique et de l'eau. Des molécules jusqu'alors inédites dans l'Univers primitif ont également été observées.

Ces molécules, couramment trouvées dans le gaz interstellaire de notre galaxie, fournissent des indices précieux sur l'environnement dans lequel elles se trouvent. Elles révèlent des conditions propices à une intense formation d'étoiles. La galaxie APM 08279+5255, avec son quasar, présente un gaz moléculaire plus excité, avec des températures et densités supérieures à celles de NCv1.143.

Les chercheurs ont également observé des différences significatives dans les émissions de certaines molécules, telles que le dioxyde de carbone, indiquant ce qu'on appelle une "fonction de masse initiale hautement pondérée". Cela implique que des étoiles plus massives se formaient dans l'Univers primitif. Ces étoiles massives, plus lumineuses et susceptibles d'exploser en supernovas, auraient accéléré le développement de la chimie dans ces galaxies, dispersant des éléments lourds dans l'espace.

Les galaxies les plus remarquables de l'Univers primitif révèlent ainsi leur histoire à travers leurs molécules, comme le souligne Pierre Cox de l'Université de la Sorbonne. Leurs récits contribuent à notre compréhension de la formation des étoiles et de la chimie galactique il y a des milliards d'années.