Des astronomes utilisant le télescope spatial James Webb pourraient avoir détecté certaines des premières galaxies de l’univers connu en train de naître.
Les chercheurs ont signalé la détection de ce qui semble être trois galaxies naissantes à partir d’un nuage primordial de gaz d’hydrogène et d’hélium, 400 à 600 millions d’années seulement après le big bang.
Le saviez-vous ? Le télescope Webb peut remonter à 13,7 milliards d’années dans l’infrarouge.
Cette découverte pourrait ouvrir une fenêtre sur la période trouble connue sous le nom d’époque de la réionisation, où les premières étoiles et galaxies ont commencé à percer les nuages de gaz sombres et denses qui les entouraient et à révéler l’univers transparent que nous connaissons aujourd’hui.
« Ces galaxies sont comme des îles scintillantes dans une mer de gaz opaque et neutre », a déclaré Kasper Heintz, professeur adjoint d’astrophysique au Centre de l’aube cosmique de l’université de Copenhague. « Sans Webb, nous ne serions pas en mesure d’observer ces galaxies très anciennes, et encore moins d’en apprendre autant sur leur formation. »
Les chercheurs ont utilisé Webb pour étudier 12 galaxies anciennes connues, datant d’au plus 600 millions d’années après le big bang. À cette époque, notre univers, vieux de 13,8 milliards d’années, n’avait que trois pour cent de son âge actuel.
L’équipe a spécifiquement recherché des galaxies dans lesquelles le rayonnement était absorbé par les nuages denses de gaz d’hydrogène électriquement neutre qui envahissaient l’univers à cette époque. Une telle absorption indiquerait que les galaxies tissaient activement ce gaz pour créer de nouvelles étoiles.
En examinant les spectres des anciennes galaxies, c’est-à-dire les différentes longueurs d’onde de la lumière qu’elles émettent, l’équipe a découvert que la lumière de trois d’entre elles était absorbée par de grandes quantités de gaz d’hydrogène neutre. « Cela suggère que nous assistons à l’assemblage de gaz d’hydrogène neutre dans les galaxies », a déclaré Darach Watson, également du Cosmic Dawn Center.
Cette formation précoce d’étoiles a été cruciale pour sortir l’univers de ce que l’on appelle l’âge des ténèbres cosmiques et le faire entrer dans l’ère de la réionisation.
Lorsque les étoiles et les galaxies ont émergé des nuages de gaz denses de l’univers primitif, leur rayonnement stellaire a ionisé – ou chargé – le gaz qui les entourait, transformant lentement l’espace d’une soupe épaisse d’hydrogène opaque en un cosmos clair et transparent comme celui que nous voyons aujourd’hui.
Le satellite Webb a déjà repéré d’anciennes galaxies de cette époque, mais c’est la première fois que les astronomes assistent à leur naissance et donc à la construction des premiers systèmes stellaires de l’univers, a déclaré M. Heintz.
Si ces résultats sont confirmés par des observations complémentaires avec Webb, ils pourraient permettre aux astronomes de répondre à des questions cruciales sur la nature des nuages de gaz qui obscurcissaient autrefois l’univers et sur la manière dont les premières galaxies sont apparues pour l’éclairer.
