La plupart des galaxies, dont notre Voie lactée, grandissent grâce à l’accumulation de nouveaux matériaux à l’origine de la formation de nouvelles étoiles. Des scientifiques de l’Université de l’État d’Arizona suggèrent que l’apport de ces matériaux dans une galaxie soit associé à des nuages de gaz intergalactiques.
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C'est un fait relativement bien connu : dans leur processus de formation, les galaxies accumulent de grandes quantités de matière pour former de nouvelles étoiles, permettant ainsi leur croissance. Mais l'origine de ces matériaux et les mécanismes qui les lient à la formation de nouvelles étoiles sont encore méconnus. Des recherches antérieures dans le domaine de la formation d'étoiles suggèrent que certaines galaxies produisent plus d'étoiles que ce que leur réserve de gaz leur permettrait, impliquant alors nécessairement un apport de gaz d'origine extérieure pour soutenir la formation de nouvelles étoiles.
Du Big Bang à la formation des premières galaxies
Les premières galaxies auraient commencé à se former quelques millions d'années après le Big BangBig Bang, grâce à d'infimes variations de densité au sein d'un Univers parfaitement homogène. C'est alors la force gravitationnelleforce gravitationnelle qui aurait pris le relais pour donner naissance aux premiers amas de galaxie, en suivant deux possibles modèles actuellement proposés et débattus : le premier, « du plus grand au plus petit », suggère que la matière a d'abord formé des nuagesnuages géants qui, après s'être effondrés sur eux-mêmes sous l'action de la gravitégravité, auraient donné naissance à des galaxies. La seconde, « du plus petit au plus grand », envisage que de petites concentrations de matière, formant des irrégularités dans l'Univers, auraient donné naissance à des nuages de matière puis à des ensembles d'étoiles pour former des protogalaxies ; ces ensembles auraient ensuite fusionné sous l'effet de la gravité pour former de plus grandes galaxies.
Les astronomesastronomes cherchent actuellement à conjuguer ces deux modèles avec leurs observations. Toujours sous l'effet de la gravité, les grandes galaxies ont tendance à absorber les galaxies plus petites environnantes (on parle même de « cannibalisme ») pour croître, sans nécessairement former de nouvelles étoiles. Ce phénomène de fusionfusion de galaxies est assez bien connu et observé (notre Voie lactéeVoie lactée serait actuellement en train d'absorber la galaxie d'Andromèdegalaxie d'Andromède). Mais les origines de la croissance des galaxies via la production de nouvelles étoiles (et donc l'apport de nouveaux matériaux) sont quant à elles mal contraintes.
Des nuages de gaz intergalactiques pour nourrir les galaxies
Des astronomes de l’Université de l’État d’Arizona ont réalisé des études statistiques, en se basant sur les données d'observation des télescopestélescopes AreciboArecibo et HubbleHubble. Ils ont alors pu déterminer l'origine des gaz permettant la production de nouvelles étoiles grâce à des méthodes de corrélation croisée (quantificationquantification de l'association entre deux phénomènes) : ainsi, les galaxies riches en gaz seraient associées à des nuages de gaz situés dans l'espace intergalactique.
Bien que leur conclusion semble montrer que ces galaxies accréteraient graduellement de la matière à partir du milieu intergalactique, les astronomes n'ont encore pas pu observer directement de flux de gaz liantliant ces galaxies à l'espace intergalactique. Ils espèrent pouvoir réaliser de plus amples observations dans le futur, avec une couverture stellaire plus étendue, pour pouvoir observer la connexion entre les galaxies et le milieu intergalactique, et éventuellement identifier le trajet parcouru par le gaz pour rejoindre les régions internes des galaxies, où les étoiles sont généralement produites.
