Feu d’artifice cosmique à 12 milliards d’années-lumière : un relevé record au télescope de 30 mètres de l’IRAM

Communiqué de presse Aix-Marseille Université / CNRS

Grâce à la caméra NIKA2, installée sur le télescope de 30 mètres de l’IRAM, une équipe internationale d’astronomes, dont des scientifiques du Laboratoire d’astrophysique de Marseille (amU/CNES/CNRS) et de l’IPAG (OSUG, UGA/CNRS), ont atteint un record de sensibilité et découvert une gigantesque structure cosmique composée de galaxies massives et riches en poussière, datant de l’époque où l’Univers n’avait qu’un milliard d’années. Les résultats de ces travaux ont été publiés le 26 janvier 2026 dans Astronomy & Astrophysics (A&A).

Le relevé NIKA2 Cosmological Legacy Survey (N2CLS), mené avec la caméra millimétrique NIKA2 installée sur le télescope de 30 mètres de l’IRAM, vient de franchir un cap inédit dans l’exploration de l’Univers lointain. Pour la première fois, un relevé atteint, à 1.2 mm de longueur d’onde, la limite dite de confusion avec un instrument au sol : un niveau de sensibilité imbattable où le flou résiduel de l’image est dû aux galaxies lointaines indiscernables, et non au bruit de l’instrument. C’est une prouesse technique, qui ouvre une nouvelle ère dans la cartographie des galaxies très éloignées.

Ce jalon instrumental a permis la découverte d’un nombre record de galaxies massives, poussiéreuses et formant intensément des étoiles, situées à plus de 12 milliards d’années-lumière de nous. Ces galaxies se trouvent dans le champ profond GOODS-North, une région du ciel bien explorée par le télescope spatial Hubble, mais jamais observée avec une telle précision dans le domaine millimétrique.

Parmi ces objets, certains forment des étoiles à un rythme vertigineux, jusqu’à 1000 fois plus vite que notre Voie Lactée, et sont pourtant totalement invisibles dans les images les plus profondes du télescope Hubble, tant elles sont obscurcies par la poussière. Plusieurs ont été localisées par des observations complémentaires menées avec le réseau d’interférométrie NOEMA, et croisées avec les données infrarouges du télescope spatial James Webb (JWST).

Ensemble, ces galaxies s’inscrivent dans une gigantesque structure en pleine formation, un embryon d’amas de galaxies s’étendant sur environ 30 millions d’années-lumière à une époque où l’Univers n’avait qu’un milliard d’années. C’est la première fois qu’un tel concentré de galaxies ultra-massives, poussiéreuses et en phase de formation d’étoiles très intense est détecté à cette époque cosmique. Ces résultats suggèrent que dans certains environnements de l’Univers jeune, les galaxies peuvent former des étoiles de manière extrêmement efficace, bien plus que ce que les modèles théoriques actuels le prédisent.

Avec une efficacité de conversion du gaz en étoiles parfois supérieure à 30%, ces galaxies sont en passe d’épuiser leur réservoir de gaz en quelques dizaines de millions d’années, amorçant ainsi une transition rapide vers une phase plus calme, dite« quiescence ».

Cette découverte spectaculaire, fruit d’une synergie entre observations terrestres et spatiales, met en lumière des phénomènes que les modèles actuels peinent encore à reproduire, et souligne le rôle clé des environnements denses dans la formation des grandes structures dans l’Univers jeune. Elle met également en lumière la complémentarité entre les observations de l’IRAM et celles du JWST pour explorer les premières phases d’assemblage des grandes structures cosmologiques.

Ce communiqué de presse a été initialement publié par le CNRS.