Une galaxie « ultra-lumineuse » a été capturée par James Webb

C’est un acronyme que l’on confondrait volontiers avec une onomatopée tirée d’une bande dessinée. Mais ici, ce sont surtout quelques lettres qui désignent un type particulier de structure spatiale : les galaxies lumineuses en infrarouge, dont certaines sont même qualifiées de « galaxie ultra-lumineuse en infrarouge ». ULIRG (Ultra Luminous Infra Red Galaxy).

Il s’avère que l’un de ces spécimens est aujourd’hui à l’heure, avec la présentation, le 17 avril, d’une nouvelle photographie prise par le télescope spatial James Webb. Le cliché montre Arp 220, une galaxie située à 245 millions d’années-lumière de la nôtre, la Voie lactée. Et ultra-lumineuse, elle l’est : Arp 220 émet 300 fois plus de lumière que la Voie lactée.

Il était intéressant que les instruments scientifiques de l’observatoire JWST soient braqués sur Arp 220, car leur spécialité est justement l’étude dans l’infrarouge. Le télescope dispose de quatre outils taillés pour le proche et le moyen infrarouge. Le proche infrarouge est à proximité de la lumière visible, et le moyen infrarouge est à mi-chemin entre la lumière visible et les ondes radio.

L’existence d’Arp 220 était déjà connue depuis des années par les astronomes, mais les photographies de cette galaxie — du télescope spatial Hubble ou du Grand réseau d’antennes millimétrique/submillimétrique de l’Atacama — étaient moins précises que ce que peut proposer James Webb, qui est aujourd’hui le nec plus ultra des outils à disposition des scientifiques.

Une fusion entre deux galaxies

Arp 220 est triplement intéressante à observer. D’abord, c’est la plus proche des représentantes des galaxies ULIRG. Ensuite, cette structure est en fait le résultat de la fusion de deux galaxies. Et enfin, parmi les trois collisions galactiques en cours qui sont les plus proches de la Terre, c’est celle qui est la plus lumineuse.

Arp 220 est le fruit d’une rencontre entre deux galaxies spirales, qui a débuté il y a 700 millions d’années. Une rencontre qui a entrainé une flambée de nouvelles étoiles, compte de la présence « d’une région dense et poussiéreuse » s’étalant sur 5 000 années-lumière de diamètre. Cela représente 5 % du diamètre de la Voie lactée.

« Environ 200 amas d’étoiles gigantesques » se trouvent dans cette région, pointe la Nasa. « La quantité de gaz contenue dans cette minuscule région est égale à la totalité du gaz contenu dans la Voie lactée ». C’est aussi une région où a été vue une concentration importante de restes de supernova (des étoiles ayant explosé) dans une zone de moins de 500 années-lumière.

Les galaxies ULIRG, malgré leur nom spectaculaire, ne sont pas les plus lumineuses dans le domaine de l’infrarouge. On distingue encore deux autres classes au-dessus, qui là encore emploient des acronymes aux sonorités rappelant des onomatopées : il y a les galaxies hyper-lumineuses en infrarouge (HLIRG) et celles extrêmement lumineuses en infrarouge (ELIRG).