James-Webb observe une galaxie ancienne qui défie les lois cosmiques

Le télescope spatial James-Webb (JWST) a récemment révélé une galaxie d’une taille et d’une maturité étonnantes pour son âge. Cette découverte, publiée dans la revue Nature, révèle une galaxie, nommée ZF-UDS-7329, datant d’une période où l’Univers était à ses débuts. 

Au cœur de l’Univers primitif

Cette découverte s’appuie sur le principe selon lequel observer des objets distants nous permet de voir l’Univers tel qu’il était dans le passé, en raison de la vitesse finie de la lumière. ZF-UDS-7329 est si lointaine que la lumière que nous recevons d’elle maintenant a mis 11,5 milliards d’années à nous parvenir, révélant une galaxie qui s’était déjà formée environ 13 milliards d’années auparavant. Étonnamment, cette galaxie contient une masse d’étoiles au moins deux fois supérieure à celle de la Voie lactée, ce qui amène à se demander comment une galaxie a pu croître si rapidement.

L’un des coauteurs de l’étude, le Dr Themiya Nanayakkara de l’université technologique de Swinburne, a déclaré dans un communiqué que la principale question à ce stade est de savoir comment ils se forment si rapidement, si tôt dans l’Univers, et quels mécanismes mystérieux les empêchent de former soudainement des étoiles en même temps que le reste de l’Univers.

Cette galaxie avait échappé à une caractérisation détaillée par les observatoires basés sur Terre en raison de sa faible luminosité et de sa teinte profondément rouge. Les chercheurs ont consacré plusieurs années à traquer cette galaxie insaisissable, utilisant les plus puissants télescopes terrestres sans succès. C’est l’intervention du JWST qui a finalement permis de confirmer l’âge et les propriétés exceptionnelles de ZF-UDS-7329.

Repenser la formation des galaxies

Bien qu’il s’agisse d’un seul objet, les résultats – ainsi que d’autres découvertes remarquables – continuent de suggérer que l’Univers primitif était plus compliqué qu’on ne le pensait. Cela pourrait être lié au processus d’assemblage de la matière noire. Ces premiers halos de matière noire comportent des puits gravitationnels où se développent les galaxies. En outre, il pourrait exister des processus d’évolution des galaxies qui n’ont pas encore été découverts.

Selon Claudia Lagos, professeure associée à l’université d’Australie-Occidentale, la présence de galaxies massives comme ZF-UDS-7329 si tôt dans l’histoire de l’Univers pose un défi significatif à notre modèle standard de cosmologie. La théorie actuelle suggère que la matière noire joue un rôle crucial dans la formation des galaxies. Cependant, la rapidité avec laquelle des structures aussi massives se sont formées remet en question notre compréhension de la vitesse à laquelle la matière noire peut construire de telles concentrations de masse.

Pour approfondir notre compréhension des galaxies massives et anciennes, des observations supplémentaires sont nécessaires. Les scientifiques espèrent que d’autres études aideront à déterminer la fréquence de ces « monstres » cosmiques et à clarifier leur impact sur notre compréhension de l’histoire universelle. Par ailleurs, James-Webb capture les images impressionnantes de 19 galaxies spirales.