Grâce à un phénomène physique étrange, le télescope spatial James-Webb a repéré des molécules organiques complexes à une distance record de la Terre : plus de 12 milliards d’années-lumière.
Une première détection dans l’Univers primitif
Les molécules en question sont connues sous le nom d’hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Généralement présentes dans la fumée terrestre et le smog résultant de la combustion du bois, du charbon, du pétrole, du gaz et d’autres matériaux, celles-ci ont également été détectées ailleurs dans l’Univers. Alors qu’elles avaient jusqu’à présent été liées aux régions de formation d’étoiles, de nouvelles observations détaillées dans la revue Nature suggèrent que ce n’est pas toujours le cas.
L’analyse des images haute définition de James-Webb a révélé l’existence de nombreuses régions présentant ce type de « signaux de fumée » mais ne formant pas de nouvelles étoiles, ainsi que des pouponnières stellaires en étant dépourvues. « Ces grosses molécules sont en fait assez courantes dans le cosmos », souligne Justin Spilker, auteur principal de la nouvelle étude.
Le télescope spatial a réalisé la toute première détection de ces HAP dans l’Univers primitif, au sein d’une galaxie qui existait 1,5 milliard d’années après le Big Bang. Si cette dernière avait été initialement repérée en 2013, les capacités uniques de Webb ainsi qu’un coup de pouce cosmique se sont révélés nécessaires pour repérer ce type de molécule à plus de 12 milliards d’années de la Terre.
Anneau d’Einstein
L’équipe s’est appuyée un phénomène appelé lentille gravitationnelle, se produisant lorsque la lumière d’une source distante, comme une galaxie, est déviée par la gravité d’un autre objet massif situé entre cette dernière et l’observateur. Dans ce cas, cette déformation du tissu de l’espace-temps a produit un « anneau d’Einstein » : la lumière émise par l’objet cible s’est retrouvée « étirée » autour de la galaxie d’avant-plan.
Selon Spilker, des observations similaires pourraient prochainement être réalisées à des distances encore plus grandes, avec d’importantes implications pour notre compréhension du cosmos.
« Nous pourrions potentiellement trouver des galaxies suffisamment jeunes pour que des molécules aussi complexes n’aient pas encore eu le temps de se former dans le vide de l’espace », estime le chercheur. « Le seul moyen d’en être sûr est d’en observer davantage, si possible encore plus éloignées que celle-ci. »
