La formation de notre Voie lactée, il y a plus de 13 milliards d'années, est un mystère qui fascine depuis longtemps les astronomes. Alors que certaines étoiles du centre galactique fournissent des indices sur cette période précoce, la structure et l'évolution exactes de la Voie lactée sont restées obscures jusqu'à présent. Aujourd'hui, une jeune galaxie lointaine, «Firefly Sparkle», pourrait apporter des réponses.
La galaxie «Firefly Sparkle» existait déjà environ 600 millions d'années après le Big Bang. Avec ses dix millions de masses solaires seulement, elle fait partie des galaxies les moins massives jamais observées dans l'Univers primordial. Elle doit sa découverte à un hasard cosmique: l'effet de lentille gravitationnelle a amplifié sa lumière, ce qui l'a rendue visible.
Une équipe dirigée par Lamiya Mowla (Wellesley College, Massachusetts, Etats-Unis) a utilisé ce grossissement pour analyser la galaxie avec le télescope à haute résolution James Webb. Ces images ont révélé pour la première fois les détails d'une galaxie typique des premiers instants de l'Univers.
La structure de «Firefly Sparkle» est très différente de celle de notre Voie lactée actuelle. Au lieu de former un disque stellaire plat, ses étoiles sont organisées en dix amas globulaires denses. Ces amas ressemblent en taille et en masse aux amas globulaires de la Voie lactée, mais ils sont beaucoup plus denses et plus métalliques.
Les conditions dans ces premiers amas étaient extrêmes: leurs gaz étaient fortement chauffés et la formation d'étoiles était plus intense que dans les amas globulaires actuels. De plus, ils produisaient un nombre inhabituel d'étoiles massives. Ces caractéristiques pourraient fournir des informations importantes sur les mécanismes de formation des galaxies dans les premiers temps de l'Univers.
«Firefly Sparkle» est également un modèle possible de la forme primitive de notre Voie lactée. Il est possible que la Voie lactée se soit également développée à partir de tels amas d'étoiles sphériques. La fusion de ces amas d'étoiles protogalactiques (préformes de galaxies) pourrait avoir été le point de départ de la formation du disque galactique actuel.
La Voie lactée actuelle possède plusieurs anciens amas globulaires qui sont considérés comme des vestiges de cette époque primitive. La pauvreté en métaux et l'âge des étoiles du centre galactique pourraient indiquer des conditions similaires à celles de «Firefly Sparkle».
Malgré les observations détaillées, de nombreuses questions restent sans réponse. Qu'est-il arrivé aux amas globulaires au cours de la formation des galaxies? Ont-ils survécu jusqu'à aujourd'hui, ou ont-ils été détruits par les forces de marée et intégrés dans la galaxie en formation? La dynamique et l'évolution de tels amas pourraient fournir des indices décisifs sur l'évolution des galaxies. Les observations futures pourraient apporter des réponses à ces questions.
