James Webb détecte la galaxie la plus lointaine jamais observée

Encore un record pour le télescope spatial James Webb (JWST) qui a découvert la galaxie la plus lointaine, donc la plus ancienne, ayant existé environ 290 millions d’années après le Big Bang, il y a 13,8 milliards d’années. La lumière de cette nouvelle galaxie, nommée « JADES-GS-z14-0 » (JADES pour dire Enquête extragalactique profonde avancée JWST), a mis 13,5 milliards d’années pour atteindre le miroir principal de JWST. Selon la NASA qui en a fait l’annonce, il s’agit « exceptionnellement lumineux compte tenu de sa distance « .

En astronomie, voir loin signifie remonter le temps. Comment une galaxie si jeune, si lumineuse malgré sa distance, et si massive, plusieurs centaines de millions de fois la masse du Soleil, a-t-elle pu se développer et en si peu de temps, à l’aube cosmique ? Il ne correspond à aucun des modèles astrophysiques générés par les simulations informatiques.

L’astrophysicienne Sylvie Vauclair, professeur émérite à l’Université de Toulouse, s’interroge : « Cette galaxie est-elle une exception ? Est-il le représentant d’une classe insoupçonnée de galaxies primordiales ? Sa grande luminosité correspond-elle à une évolution sur le long terme, ou observe-t-on par hasard un éclat de lumière particulier, une période de formation intense d’étoiles par exemple ? Autant de questions qui ne pourront être résolues que par des recherches sur d’autres galaxies similaires, de futures observations statistiques « .

Une découverte qui bouscule toutes les idées actuelles sur la formation des galaxies

Plusieurs hypothèses ont déjà été avancées, dont la principale suppose une forte densité de l’Univers primitif. En attendant, cette découverte révolutionnaire bouscule toutes les idées actuelles sur la formation des galaxies.  » Au cours de l’évolution des connaissances scientifiquess’enthousiasme Sylvie Vauclair, nous nous trouvons parfois confrontés à des découvertes exceptionnelles qui entraînent des bifurcations dans nos connaissances. La découverte de la galaxie JADES-GS-z14-0 est du même niveau d’importance « .

Et ce n’est pas tout, autre découverte fondamentale, des observations spectroscopiques ont montré la présence d’oxygène dans JADES-GS-z14-0. Comment comprendre ces traces d’oxygène puisque les éléments chimiques les plus répandus dans l’Univers, l’hydrogène et l’hélium, sont aussi les plus légers et les plus simples ? Ce n’est qu’en fusionnant à l’intérieur des étoiles, et après plusieurs générations d’étoiles, qu’elles finissent par produire des éléments chimiquement plus complexes, dont l’oxygène.

Trouver de l’oxygène dans cette galaxie dès le début de l’Univers, c’est comme « découvrez un smartphone dans les ruines archéologiques de la Rome antique !», selon l’astrophysicien Kevin Hainline, professeur agrégé à l’université d’Arizona aux États-Unis. En effet, il n’y avait pas d’oxygène dans la matière de l’Univers primitif, ni aucun autre élément lourd.

 » Cela prouveexplique Sylvie Vauclair, que des étoiles bien plus massives que le Soleil ont existé très tôt et ont évolué en un temps record, suffisant pour fabriquer les premiers éléments chimiques lourds dans leur noyau nucléaire, et les libérer dans l’espace avant la formation de cette galaxie, qui en a pris possession « .

Le puissant télescope spatial continue de nous surprendre…

Si depuis plus de deux ans, l’astronomie multiplie les découvertes révolutionnaires, c’est grâce aux images venues de l’espace et aux incroyables données sur l’histoire des étoiles que JWST, lancé en décembre 2021, continue de collecter. Cet observatoire, construit par les agences spatiales américaine (NASA), européenne (ESA) et canadienne (ASC), est stationné à 1,5 million de kilomètres de la Terre afin d’explorer le très jeune Univers.

Pour capter la lumière émise par des objets célestes lointains, James Webb travaille dans l’infrarouge, un rayonnement électromagnétique de longueur d’onde invisible à l’œil nu mais qui peut traverser certaines zones poussiéreuses du ciel. Ce joyau d’ingénierie dispose notamment d’une caméra NIRCam capable de détecter des étoiles ou des systèmes planétaires en formation et d’un spectromètre proche infrarouge NIRSpec, construit par des constructeurs européens, qui permet d’obtenir le spectre de plusieurs objets en même temps. fois.

Ainsi la galaxie JADES-GS-z14-0 a été détectée en 2023 grâce à l’imageur NIRCam. Mais c’est un an plus tard, grâce au spectromètre NIRSpec, que sa distance a pu être établie. Comme le note Sylvie Vauclair, « JWST, avec ses capacités d’observation infrarouge lointaine, continue de nous surprendre, de nous étonner et de nous interroger ! « . En effet, la mission du JWST devrait durer une vingtaine d’années.