Télescope FAST et DESI : nouvelle compréhension de la formation stellaire cosmique
Une observation conjointe du radiotélescope chinois FAST et du spectrographe international DESI révèle que le ralentissement de la formation d'étoiles dans l'univers n'est pas dû à un manque de carburant, mais à une capacité réduite de transformation du gaz.
Une équipe de recherche internationale, utilisant le radiotélescope chinois FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical) et le Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), a produit de nouvelles mesures de l'évolution de l'hydrogène neutre au cours des 4,5 derniers milliards d'années. Les résultats, publiés dans Nature Astronomy, remettent en question les hypothèses antérieures sur les raisons du ralentissement de la formation d'étoiles dans l'univers.
L'étude a révélé que si le taux de formation d'étoiles a considérablement diminué, les réserves de gaz d'hydrogène neutre ne se sont pas épuisées proportionnellement. Ceci contredit une explication populaire selon laquelle la formation d'étoiles diminue parce que le gaz froid nécessaire à la formation des étoiles est épuisé.
Les chercheurs ont combiné la haute sensibilité de FAST avec les données d'enquête spectroscopique à grande échelle de DESI pour analyser environ 2,5 millions de galaxies. En superposant des signaux faibles d'hydrogène neutre, détectés via sa ligne radio de 21 cm, ils ont pu suivre son abondance avec une précision statistique sans précédent.
Les mesures montrent que le taux de formation d'étoiles il y a 4,5 milliards d'années était environ 2,5 fois plus élevé qu'aujourd'hui, tandis que la densité d'hydrogène neutre n'était que d'environ 1,4 fois plus élevée. Les scientifiques suggèrent que le problème n'est pas un manque de gaz, mais une efficacité réduite dans la conversion de l'hydrogène neutre en hydrogène moléculaire, le précurseur direct de la formation d'étoiles. Cela suggère que l'univers dispose de gaz en abondance, mais que sa capacité à former des étoiles s'est réduite au fil du temps.