Les galaxies peuvent être réparties en deux grandes familles :
-
les galaxies bleues, riches en gaz, formant des étoiles et présentant une morphologie en disque,
- et les galaxies rouges, pauvres en gaz, formant peu ou pas d'étoiles et présentant une forme sphéroïdale.
Cette distinction est généralement interprétée à partir de deux processus étroitement liés : le « quenching », c'est-à-dire l'arrêt de la formation d'étoiles, et la transformation morphologique qui correspond au passage d'une structure en disque à une forme sphéroïdale.
Une équipe du CEA-Irfu a montré que l'évolution de l'activité de formation stellaire et de la morphologie des galaxies dépend de leur environnement. Les chercheurs ont mis en évidence deux processus distincts :
- dans les environnements peu denses, au sein desquels les galaxies sont isolées ou entourées de peu de voisines, la transformation morphologique précède l'arrêt de la formation d'étoiles.
- dans les régions plus denses, comme les groupes ou amas de galaxies, cette séquence s'inverse : les galaxies cessent d'abord de former des étoiles avant de se transformer morphologiquement.
Un tel résultat n'aurait pas été possible sans les données à haute résolution et la couverture statistique exceptionnelle offertes par le satellite Euclid, qui ouvre une nouvelle ère pour l'étude de l'évolution des galaxies et de leur environnement cosmique.
Fabrizio Gentile, chercheur post-doctoral au CEA-Irfu et qui a dirigé l'équipe à l'origine de cette découverte, témoigne : "Ces premières données montrent la capacité exceptionnelle d'Euclid à offrir une vue globale de la formation et de l'évolution des galaxies, à travers différentes masses, distances et environnements. Le grand catalogue d'images de galaxies d'Euclid ne fait que débuter. Nous allons continuer à étudier les processus qui façonnent la morphologie des galaxies au fil des âges de l'Univers, comme l'environnement dans lequel elles sont nées, l'influence de la formation d'étoiles et de leur explosion, ou la survenue d'une fusion avec une autre galaxie, qui sont autant d'éléments dont le rôle et l'importance ne sont que partiellement connus."
Un enrichissement du grand catalogue d'images de galaxies d'Euclid
Le consortium scientifique a profité de ces nouvelles publications pour mettre en avant les capacités d'imagerie et la vaste couverture du relevé de ciel d'Euclid. En recréant une version moderne du diagramme classique de classification morphologique des galaxies (Fourche de Hubble et de Vaucouleurs), la diversité des structures observées a été démontrée. Des astronomes du CEA-Irfu ont réalisé ces images illustrant la puissance du télescope spatial, capable de combiner une résolution fine à un large champ de vue :
Credits : ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre, E. Bertin, G. Anselmi. https://www.cosmos.esa.int/web/euclid/euclid-nearby-galaxies-collage
"Il est remarquable de retrouver, dans seulement 0,5 % du relevé Euclid, toute la diversité morphologique connue des galaxies, alors même que ces premières observations ne sondent encore qu'un faible volume de l'Univers proche. Je souhaite ce nouveau diagramme, basé uniquement sur les données d'Euclid, soit largement adopté pour l'enseignement de l'astronomie, car il illustre l'un des piliers fondamentaux des notions d'introduction au sujet des galaxies.", souligne Jean-Charles Cuillandre, astronome au CEA-Irfu