C'est un ancien amas de galaxies qui a bouleversé les chercheurs et qui pourrait bien nous pousser à reconsidérer nos modèles sur l'univers primitif. Baptisé SPT2349-56 et formé seulement 1,4 milliard d'années après le Big Bang, cet amas affiche des températures bien supérieures à celles qu'auraient pu attendre les spécialistes, qui ont publié leurs résultats dans la revue Nature. «Nous ne nous attendions pas à observer une atmosphère aussi chaude au sein d'un amas aussi tôt dans l'histoire cosmique», explique Dazhi Zhou, doctorant à l'Université de Colombie-Britannique (Canada) et principal auteur de l'étude.

Il poursuit dans The Debrief: «J'étais d'abord sceptique quant à la validité du signal, car c'était trop puissant pour être réel. Mais après des mois de vérification, nous avons confirmé que ce gaz est au moins cinq fois plus chaud que prévu, et même plus chaud et plus énergétique que celui que l'on trouve dans de nombreux amas actuels.»

«Cela nous indique que quelque chose dans l'univers primitif, probablement trois trous noirs supermassifs récemment découverts dans l'amas, injectait déjà d'énormes quantités d'énergie dans l'environnement et façonnait le jeune amas, beaucoup plus tôt et plus fortement que nous le pensions», ajoute pour sa part le Dr Scott Chapman, coauteur de l'étude et professeur à l'Université Dalhousie à Halifax (Canada).

Des signaux datant de 12 milliards d'années

Dans le cas de l'amas de galaxies SPT2349-56, les observations que font actuellement les astronomes concernent des signaux qui ont été générés à l'origine il y a environ 12 milliards d'années. C'est donc un amas «bébé» puisqu'il n'avait atteint que 10% de son âge actuel.

L'amas en question est extrêmement massif malgré sa relative jeunesse et abriterait 30 galaxies actives. Son noyau, d'environ 500.000 années-lumière de diamètre, est comparable à la taille du halo de notre galaxie. Au sein de cet espace compact, l'amas de galaxies abrite des étoiles qui se forment à un rythme environ 5.000 fois supérieur à celui de la Voie lactée.

Ces observations ont été rendues possibles grâce au Grand réseau d'antennes millimétrique/submillimétrique de l'Atacama (ALMA) situé dans le nord du Chili. Ce réseau est composé de 66 antennes placées à 4.877 mètres d'altitude, relativement près de l'équateur. Outre les données recueillies par ALMA, les chercheurs ont utilisé l'effet Sunyaev-Zeldovich, qui met en évidence la distorsion du fond diffus cosmologique causée par les amas de galaxies, afin de déterminer la température du gaz en son sein.

«Comprendre les amas de galaxies est essentiel pour comprendre les plus grandes galaxies de l'univers, a déclaré le Dr Chapman. Ces galaxies massives résident principalement dans des amas, et leur évolution est fortement influencée par l'environnement extrêmement dense de ces amas lors de leur formation, notamment par le milieu intra-amas.»