Une étude, dont les résultats intitulés «A massive, dead disk galaxy in the early Universe» ont été publiés dans la revue Nature, a permis, en combinant la puissance d’une lentille 'naturelle' dans l’espace avec celle du télescope spatial Hubble, de découvrir le premier exemple d’une galaxie compacte, en forme de disque en rotation, qui a arrêté de former des étoiles quelques milliards d’années seulement après le Big Bang (Univers jeune).

Cette galaxie 'morte', immatriculée MACS2129.1, «ressemblant physiquement à la Voie Lactée», bouleverse notre compréhension de la formation et de l’évolution des galaxies massives, car l’Univers, à ses débuts, «était rempli de gaz et était au maximum de son histoire de formation stellaire». 

Rappelons ici qu'on qualifie de 'morte' une galaxie qui «ne fabrique plus de nouvelles étoiles» et que «la théorie dominante pour expliquer un tel arrêt de la formation d’étoiles est la fusion de galaxies» qui produit «des galaxies plus massives, elliptiques et mortes». Elle était jusqu'à présent la «plus compatible avec les observations» et «l'idée que des galaxies puissent mourir avant de subir un scénario de fusion semblait inenvisageable d’un point de vue théorique».

C'est grâce à une lentille naturelle (l'amas de galaxies MCS J2129.4-0741), autrement dit à un effet de 'lentille gravitationnelle', que MACS2129.1 a pu être observée. Cependant, au lieu de découvrir «un ensemble chaotique d’étoiles formées par des fusions de galaxies (comme dans une galaxie elliptique)», il est apparu «une distribution d’étoiles en forme de disque en rotation».

Trois fois plus massive que notre Voie Lactée, MACS2129.1 «ne possède que la moitié de sa taille» et «des mesures de vitesse de rotation prises au Very Large Telescope (VLT) de l’observatoire Européen Austral (ESO) montrent que ce disque tourne deux fois plus vite que la Voie Lactée».

Il s'agit là «d'une preuve observationnelle qu’au moins une fraction des toutes premières galaxies 'mortes' ont dû fortement évoluer, modifiant non seulement leur structure mais les mouvements de leurs étoiles, pour aboutir aux galaxies géantes elliptiques observées actuellement». De plus, il a été constaté que «la formation d’étoiles s’est arrêtée d’abord au centre de la galaxie puis progressivement vers l’extérieur».

Si «la raison de cet arrêt de formation d’étoiles n’est pas connue» (il pourrait provenir «d’un noyau actif de galaxie au cœur, dont la source d’énergie est un trou noir supermassif qui inhibe la formation d’étoiles» ou «du chauffage du gaz qui se dirige vers le cœur de la galaxie, l’empêchant de l’atteindre et le transformant en des nuages de gaz moléculaire denses»), cette découverte pourrait conduire à revoir en partie notre vision de l’évolution des galaxies.