Le télescope James-Webb repère une galaxie inhabituelle dans l’Univers primitif

Des astronomes ont récemment détecté, grâce au télescope spatial James-Webb, une galaxie rarissime qui pourrait éclairer l’un des grands mystères de la formation de l’Univers. Cette galaxie, baptisée GS-NDG-9422 (9422), se trouve dans l’Univers primitif, près d’un milliard d’années après le Big Bang. Elle pourrait constituer un précieux « chaînon manquant » entre les premières générations d’étoiles de l’Univers et celles que nous observons aujourd’hui dans les galaxies proches de la Terre.

Une découverte marquante dans l’Univers primitif

Le télescope James-Webb (JWST) a permis aux scientifiques d’observer une galaxie au comportement unique, marquant potentiellement une étape essentielle dans l’évolution des galaxies. Cette galaxie primitive, située à une distance impressionnante, présente une caractéristique inhabituelle : le gaz qu’elle contient est si chauffé et lumineux qu’il éclipse les étoiles qu’il abrite. Ce phénomène, rarement observé, serait associé à l’action d’étoiles massives, brûlant deux fois plus intensément que celles typiques des galaxies actuelles.

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Ces étoiles produisent des quantités énormes de photons qui réchauffent le gaz environnant à un point tel que ce dernier devient plus lumineux que les étoiles elles-mêmes. Cette situation reflète peut-être les conditions dans les galaxies contenant les premières générations d’étoiles, appelées étoiles de population III. Ces étoiles auraient existé à l’aube de l’Univers. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue scientifique Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

L’une des missions principales du télescope spatial James-Webb est justement de découvrir de nouvelles données sur l’Univers primitif. Selon Alex Cameron, astronome à l’université d’Oxford et chercheur principal de cette étude, le JWST est conçu pour révéler des phénomènes encore inconnus qui sont essentiels à la compréhension des premières étapes de l’évolution cosmique.

Une fenêtre vers l’Univers lointain

Jusqu’à présent, les astronomes avaient des hypothèses sur la formation des galaxies et des étoiles après le Big Bang, mais de nombreuses zones d’ombre subsistent. Il est notamment difficile de déterminer quand les premières étoiles ont commencé à se former et comment elles ont contribué à la naissance des galaxies modernes. On pense généralement que les premières étoiles, formées essentiellement d’hydrogène et d’hélium, étaient très massives, extrêmement chaudes et lumineuses. Cependant, leur durée de vie étant courte, ces étoiles se sont rapidement consumées dans des explosions cataclysmiques, semant des éléments lourds nécessaires à la formation d’étoiles et de planètes ultérieures.

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Pour approfondir cette recherche, les astronomes ont dirigé le JWST vers une région éloignée de l’Univers. Plus la lumière observée est ancienne, plus elle provient de galaxies lointaines, et plus nous remontons dans le temps cosmique. C’est ainsi qu’ils ont découvert la galaxie 9422, dont les étoiles brûlent à des températures extrêmes de 80 000 degrés Celsius, soit près de deux fois la température observée dans notre Univers local, qui se situe entre 40 000 et 50 000 degrés Celsius.

Cette intense chaleur et cette luminosité montrent que ces étoiles sont différentes de celles que l’on observe habituellement. Cependant, les chercheurs ont noté que ces étoiles ne peuvent pas appartenir à la toute première génération d’étoiles, car des éléments autres que l’hydrogène et l’hélium y ont été détectés. 

L’énigme des étoiles exotiques

Harley Katz, cosmologiste à l’université d’Oxford, explique que ces étoiles ne sont pas celles de population III, car les données de James-Webb montrent trop de complexité chimique. Cependant, elles sont suffisamment exotiques pour fournir de nouveaux indices sur la façon dont les galaxies ont évolué à partir d’étoiles primordiales vers les formes familières que nous connaissons aujourd’hui.

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Grâce à la découverte de ces étoiles du chaînon manquant, les astronomes peuvent désormais explorer plus en détail cette période de l’Univers et identifier d’autres galaxies et étoiles similaires. Comme le souligne Cameron, cette découverte n’est que le début d’une série de révélations qui pourraient profondément modifier notre compréhension de l’Univers primitif. 

Par ailleurs, le télescope James-Webb capture des images d’une fusion galactique.