Le télescope Webb repère deux des galaxies les plus anciennes de l’univers

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Au cours de sa courte période de fonctionnement, le télescope spatial James Webb (JWST) de la NASA a ouvert un nouveau domaine de l’astronomie. Il peut scruter plus loin dans le cosmos, détectant des objets trop faibles pour apparaître dans des télescopes moins puissants. Une paire de nouvelles études explore deux de ces objets, qui seraient parmi les plus anciennes galaxies de l’univers. Ces objets pourraient grandement contribuer à notre compréhension de l’univers primitif et pourraient également forcer les astronomes à réévaluer une partie de ce que nous pensions savoir.

Les galaxies nouvellement découvertes sont visibles dans un amas de galaxies appelé Abell 2744, situé à environ 3,5 milliards d’années-lumière. Cependant, ils ne sont pas à l’intérieur Abell 2744. Ils sont en fait à plusieurs milliards d’années-lumière derrière l’amas, mais la lentille gravitationnelle a amplifié leur signature, permettant au JWST de les repérer. Le télescope spatial Hubble a imagé cette même région il y a plusieurs années, mais son optique n’a pas été en mesure de détecter la faible lumière de ces objets anciens.

Les études, dirigées par Marco Castellano de l’Institut national d’astrophysique de Rome et Rohan Naidu du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, rapportent que les galaxies existaient quelques centaines de millions d’années seulement après le Big Bang. Les astronomes peuvent dire que ces galaxies sont anciennes parce qu’elles ont des décalages vers le rouge extrêmes de 10,5 et 12,5 – l’univers est en expansion, ce qui provoque l’étirement de la lumière des objets distants. Plus le redshift est grand, plus la source est ancienne. A 10,5 et 12,5, ces galaxies apparaissent sur l’image telles qu’elles étaient respectivement 450 millions et 350 millions d’années après le Big Bang.

Les deux galaxies anciennes mises en évidence dans les images de champ profond de Webb.

« Ces galaxies auraient dû commencer à se rassembler peut-être juste 100 millions d’années après le Big Bang. Personne ne s’attendait à ce que l’âge des ténèbres se termine si tôt », a déclaré Garth Illingworth, qui a travaillé sur l’une des études. Bien que ces amas d’étoiles distants soient trop sombres pour être repérés par Hubble, ils sont en fait beaucoup plus brillants qu’ils ne devraient l’être. Le consensus a longtemps été que peu de galaxies auraient existé à cette époque, et celles qui l’ont fait auraient été petites et sombres.

Il y a deux explications possibles à cela ; les galaxies pourraient être beaucoup plus grandes que prévu avec diverses étoiles de faible masse comme les alter galaxies, ou elles pourraient être petites et remplies d’étoiles de population III de masse élevée qui sont chacune beaucoup plus brillantes que la plupart des étoiles d’aujourd’hui. Avant de repenser l’univers primitif, d’autres observations sont nécessaires. Les estimations de distance dans les nouvelles études sont basées sur la mesure des couleurs infrarouges, mais les travaux futurs effectueront des mesures de spectroscopie de suivi qui confirmeront ou réfuteront ces chiffres. Cependant, il existe un nombre croissant de preuves que des galaxies brillantes existaient à cette époque. Une précédente découverte de Webb indiquait une galaxie d’âge similaire surnommée la galaxie de Maisie, avec un décalage vers le rouge de 11,8.

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