Un jeune amas de galaxies observé dans l'univers primordial est étonnamment chaud et riche en gaz, défiant les modèles des scientifiques sur l'évolution de telles structures. Nommé SPT2349-56, le gaz intracluster de l'amas atteint des températures de plusieurs dizaines de millions de degrés, dépassant largement les prévisions. Les chercheurs suggèrent que des galaxies actives à l'intérieur pourraient accélérer le processus de chauffage.
Les astronomes ont découvert une anomalie dans l'univers primordial : l'amas de galaxies SPT2349-56, situé seulement 1,4 milliard d'années après le Big Bang. Cette structure, observée avec l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) au Chili, contient du gaz intracluster plus abondant et significativement plus chaud que prévu pour une formation si naissante.
Dazhi Zhou, de l'Université de la Colombie-Britannique au Canada, a dirigé l'équipe qui a détecté des températures d'au moins plusieurs dizaines de millions de degrés vers le centre de l'amas. « La température de la surface du Soleil est de quelques milliers de degrés Celsius, donc toute cette zone est plus chaude que le Soleil », a expliqué Zhou. Leurs calculs indiquent que le gaz est 5 à 10 fois plus chaud que les simulations ne l'avaient prédit, une surprise car une telle chaleur extrême n'était attendue que des milliards d'années plus tard dans le développement de l'amas.
« Ce type de gaz devrait encore être frais et moins abondant car ces amas bébés accumulent encore et chauffent leur gaz », a noté Zhou. SPT2349-56 semble inhabituellement mature, potentiellement en raison de plusieurs galaxies actives parmi ses membres. Celles-ci incluent au moins trois qui émettent de puissants jets d'énergie, accompagnés de sursauts fréquents de formation d'étoiles, ce qui pourrait élever rapidement la température du gaz.
Cette découverte met en lumière une phase précédemment invisible de l'évolution des amas. « Ce que cela fait vraiment, c'est ouvrir une nouvelle fenêtre montrant une phase de l'évolution des amas que nous n'avons jamais vue auparavant », a déclaré Zhou. L'équipe prévoit d'autres observations ALMA pour rechercher des amas jeunes et chauds similaires et évaluer leur rareté. Les résultats, publiés dans Nature, pourraient remodeler la compréhension de la formation des amas de galaxies au berceau de l'univers.
