Une équipe internationale dirigée par des chercheurs de l’Institut de recherche en sciences fondamentales (IPM) en Iran, en collaboration avec l’Institut interuniversitaire d’astronomie intensive en données et l’Université d’Oxford, a publié les résultats d’une étude pionnière sur des galaxies lointaines observées avec le télescope radio MeerKAT, situé en Afrique du Sud. Ce télescope est un prototype du futur plus grand observatoire radio mondial, le Square Kilometre Array (SKA).

Cette recherche permet, pour la première fois, d’examiner simultanément le spectre radio, l’intensité des champs magnétiques et les taux de formation d’étoiles des galaxies âgées de 9 à 12 milliards d’années, une période appelée « midi cosmique » où le taux de formation d’étoiles avait entamé son déclin. Etudiant des galaxies très éloignées, cette étude apporte une compréhension approfondie de leur évolution.

Contrairement à la lumière visible, souvent atténuée par la poussière interstellaire, le rayonnement radio observé est moins impacté par les poussières et offre une mesure plus précise du taux de formation d’étoiles. Le rayonnement synchrotron dans la bande 1 à 10 GHz, provenant d’électrons de haute énergie se déplaçant dans des champs magnétiques, est analysé pour mieux comprendre ces galaxies.

Les chercheurs ont découvert que dans ces galaxies primitives, possédant des champs magnétiques très turbulents et puissants, les rayons cosmiques acquièrent plus d’énergie, ce qui pourrait s’expliquer par des mécanismes tels que des « miroirs magnétiques » ou des évacuations par vents galactiques. Ces découvertes aident à comprendre comment ces galaxies étaient entourées de halos de rayons cosmiques énergétiques et expliquent l’excès de rayonnement radio observé sur l’infrarouge dans ces systèmes.

Ces résultats sont une avancée majeure pour éclairer la formation et l’évolution des galaxies dans l’univers jeune, fournissant des indices précieux sur les interactions complexes à l’œuvre à cette époque primordiale.