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Le télescope spatial James-Webb (JWST) continue de surprendre la communauté scientifique. Une équipe de chercheurs de l’université du Missouri a identifié environ 300 objets extrêmement lumineux dans les profondeurs de l’Univers, une observation qui pourrait remettre en cause nos modèles actuels sur la naissance et l’évolution des premières galaxies.
Galaxies ou phénomènes encore inconnus ?
Ces sources mystérieuses brillent avec une intensité inattendue pour une époque aussi proche du Big Bang. D’après les théories dominantes, les galaxies formées durant les premières centaines de millions d’années de l’histoire cosmique auraient dû être relativement faibles, limitées par la vitesse de la formation stellaire. Or, les données de James-Webb semblent suggérer une activité beaucoup plus vigoureuse.
Bien qu’ils soient potentiellement des galaxies, leur nature reste à confirmer. Leur luminosité dépasse largement les prédictions des modèles actuels. Mais si ces résultats se confirment, cela signifierait que l’Univers jeune abritait des processus encore mal compris, capables de produire des structures plus massives et plus éclatantes que ce que la théorie admettait jusqu’ici.
« Si ne serait-ce que quelques-uns de ces objets s’avèrent être ce que nous pensons, cela pourrait remettre en question nos hypothèses sur la formation des galaxies dans l’Univers primitif, à l’époque où les premières étoiles et galaxies se constituaient », a déclaré Haojing Yan, co-auteur de l’étude, dans un communiqué de presse de l’université.
Une technique d’observation pour repérer les objets
Pour détecter ces sources, l’équipe a eu recours à la méthode du dropout. Cette approche consiste à repérer les objets qui disparaissent dans les images prises à courte longueur d’onde (dans le bleu) mais qui apparaissent dans des longueurs d’onde rouges. Lorsque la lumière de ces galaxies primitives voyage à travers l’Univers, elle s’étire pour atteindre des longueurs d’onde plus longues, passant de visible à infrarouge.
Ce phénomène, appelé décalage vers le rouge, aide à évaluer la distance de ces galaxies. Plus le décalage vers le rouge est élevé, plus nous observons une galaxie proche du début de l’Univers. En l’occurrence, les signaux détectés par Webb proviennent d’une époque remontant à plus de 13 milliards d’années, lorsque l’Univers n’était qu’à une fraction de son âge actuel. Les résultats ont été publiés dans The Astrophysical Journal.
Vers une confirmation spectroscopique
Grâce aux instruments de pointe du JWST, en particulier sa caméra proche infrarouge et son imageur dans l’infrarouge moyen, les chercheurs ont pu estimer la luminosité, l’âge et la masse de ces objets. Mais une confirmation définitive nécessitera des observations spectroscopiques ciblées, centrées sur les sources les plus brillantes.
Si ces objets sont bel et bien des galaxies primitives, ils offriront un nouvel éclairage sur la vitesse à laquelle les premières structures cosmiques se sont assemblées. Cela pourrait aussi amener les astrophysiciens à revoir les scénarios de formation galactique, en tenant compte d’une croissance plus rapide et plus intense que prévu. Elle viendrait également enrichir la liste des avancées offertes par le JWST depuis qu’il a commencé son exploration cosmique en 2022.
Par ailleurs, « ce qu’on observe dépasse nos attentes » : James-Webb révèle des galaxies âgées de 13 milliards d’années.