La galaxie méduse la plus lointaine détectée par des astronomes

Qu'est-ce qu'une galaxie méduse ?

Une galaxie méduse est un type unique de corps céleste présent au sein d'amas de galaxies denses, caractérisé par de longs "tentacules" traînants de gaz et d'étoiles naissantes qui ressemblent à l'invertébré marin. Ces flux semblables à des tentacules sont formés par une interaction violente avec l'environnement immédiat, plus précisément lorsqu'une galaxie se déplace rapidement à travers un amas chaud et dense d'autres galaxies.

Le Dr Ian Roberts, chercheur postdoctoral Banting au Waterloo Centre for Astrophysics, a récemment identifié un exemple frappant de ce phénomène dans l'univers lointain. La morphologie visuelle d'une galaxie méduse se définit par un disque galactique standard couplé à des nœuds bleus brillants de jeunes étoiles situés dans les queues de gaz traînantes. Ces étoiles ne naissent pas dans le corps principal de la galaxie, mais voient le jour au sein du gaz arraché alors qu'il est entraîné dans le milieu intra-amas.

L'observation de ces structures nécessite une instrumentation de pointe, car les « tentacules » sont souvent ténus et obscurcis par les vastes distances de l'espace profond. Dans le cas de la découverte de l'**Université de Waterloo**, les scientifiques ont utilisé le James Webb Space Telescope (JWST) pour résoudre ces caractéristiques délicates à une distance record. Les données ont révélé que, même il y a 8,5 milliards d'années, les galaxies subissaient les transformations physiques nécessaires pour produire ces apparences saisissantes de méduse.

Qu'est-ce que le décapage par pression de bélier dans les galaxies ?

Le décapage par pression de bélier (ram-pressure stripping) est le processus astrophysique par lequel le gaz d'une galaxie est expulsé de force par la pression du milieu intra-amas lorsque la galaxie se déplace à travers un amas. Ce « vent » de gaz chaud et dense agit comme une barrière physique, poussant le gaz froid interne de la galaxie hors de son puits gravitationnel et dans l'espace environnant.

La mécanique du décapage par pression de bélier est souvent comparée à l'expérience d'une personne pédalant face à un vent de face puissant, où la force de l'air la repousse. Dans le vide spatial, cependant, ce « vent » est constitué du plasma diffus mais extrêmement chaud qui imprègne les amas de galaxies. Lorsqu'une galaxie tombe vers le centre d'un amas à des vitesses élevées, la pression devient si intense qu'elle surpasse la propre gravité de la galaxie, entraînant la formation des longues traînées de gaz qui définissent la morphologie de méduse.

Selon l'étude publiée dans The Astrophysical Journal, ce processus est fondamental pour le cycle de vie d'une galaxie. En retirant le gaz froid nécessaire à la formation d'étoiles, le décapage par pression de bélier « éteint » efficacement une galaxie, menant à sa mort éventuelle sous la forme d'un objet de type elliptique « rouge et mort ». L'observation de ce processus par l'équipe de l'**Université de Waterloo** à un **décalage vers le rouge (z=1,156)** aussi élevé suggère que ces interactions environnementales violentes se produisaient beaucoup plus tôt dans l'histoire cosmique que ce qui avait été modélisé précédemment.

La découverte de COSMOS2020-635829

La découverte de la candidate galaxie méduse connue sous le nom de COSMOS2020-635829 représente un jalon dans l'astronomie observationnelle, marquant l'objet de ce type le plus éloigné jamais enregistré à z = 1,156. En identifiant cet objet dans le champ COSMOS, les chercheurs ont repoussé la chronologie à laquelle ces processus de décapage actif étaient connus pour se produire dans l'univers primitif.

Des scientifiques du Waterloo Centre for Astrophysics ont fait cette découverte en analysant les données du Cosmic Evolution Survey Deep field (COSMOS). Cette portion spécifique du ciel est une cible privilégiée pour des télescopes comme le JWST car elle est située loin du plan de la Voie lactée, offrant une vue dégagée sur l'univers lointain sans interférence des étoiles ou de la poussière locales. Le champ étant visible depuis les deux hémisphères, il fournit une région standardisée pour les études multi-longueurs d'onde de l'**évolution galactique**.

Les capacités du JWST dans le proche infrarouge ont été essentielles pour détecter les nœuds bleus brillants et les faibles traînées de gaz de COSMOS2020-635829. À un décalage vers le rouge de 1,156, la lumière de cette galaxie a voyagé pendant environ 8,5 milliards d'années avant d'atteindre les miroirs du télescope. « Nous examinions une grande quantité de données provenant de cette région bien étudiée... dans l'espoir de repérer des galaxies méduses qui n'avaient pas été étudiées auparavant », a déclaré le Dr Ian Roberts dans un communiqué de presse daté du 17 février 2026. L'identification immédiate de cette galaxie non documentée souligne la sensibilité sans précédent des observatoires spatiaux modernes.

Pourquoi la découverte de COSMOS2020-635829 est-elle significative pour l'univers primitif ?

La découverte de COSMOS2020-635829 est significative car elle prouve que le décapage par pression de bélier transformait activement les galaxies il y a 8,5 milliards d'années, bien plus tôt que ne le prévoyaient les modèles actuels de formation des amas. Cette découverte suggère que l'**univers primitif** contenait déjà des environnements « hostiles » capables d'arracher le gaz des galaxies et de modifier leurs propriétés pendant une période de croissance cosmique rapide.

Avant cette recherche, de nombreux astrophysiciens pensaient que les amas de galaxies d'il y a 8,5 milliards d'années en étaient encore à leurs stades naissants et désorganisés. Il était théorisé que le milieu intra-amas n'était pas encore assez dense ou chaud pour exercer la pression de bélier significative requise pour créer des galaxies méduses. Cependant, les conclusions de l'équipe de l'**Université de Waterloo** remettent en question cette chronologie, indiquant que les amas étaient assez matures pour commencer à « tuer » des galaxies via le décapage de gaz bien plus tôt que prévu.

Les implications de cette étude s'étendent à notre compréhension de l'univers moderne et de sa forte population de galaxies « mortes ». Le Dr Ian Roberts note que les environnements d'amas hostiles observés dans les données du JWST ont probablement joué un rôle fondamental dans la formation de la grande population de galaxies sans formation d'étoiles observées dans les amas aujourd'hui. En observant ces galaxies transformées à leurs débuts, les chercheurs peuvent mieux cartographier la transition des spirales actives et riches en gaz vers les états dormants et pauvres en gaz qui caractérisent de nombreux amas matures.

Pour la suite, l'équipe de Waterloo a déjà demandé du temps d'observation supplémentaire sur le James Webb Space Telescope pour mener des études de suivi. Les données futures permettront une analyse spectroscopique plus détaillée du gaz traînant et de l'âge des étoiles au sein des « tentacules ». Cela apportera plus de clarté sur la vitesse du processus de décapage par pression de bélier et sur la manière dont il a varié à travers les différentes époques de l'histoire de 13,8 milliards d'années de l'univers.

• Titre de la recherche principale : JWST Reveals a Candidate Jellyfish Galaxy at z = 1.156
• Auteur principal : Dr Ian Roberts, Université de Waterloo
• Publication : The Astrophysical Journal (DOI: 10.3847/1538-4357/ae3824)
• Mesure clé : Décalage vers le rouge z = 1,156 (temps de regard vers le passé de 8,5 milliards d'années)
• Observatoire : James Webb Space Telescope (JWST)