Cette découverte aidera les astronomes à comprendre l’évolution de l’univers primitif.
Le télescope spatial James Webb de la NASA a été dévoilé les galaxies les plus lointaines jamais découvertesdont certaines remontent à seulement 300 millions d’années après la création de l’univers lors du Big Bang, une époque où le cosmos n’avait que 2% de son âge actuel.
Les galaxies primordiales ont été découvertes par une équipe internationale de scientifiques qui ont pris sur eux de concevoir deux des instruments de pointe du JWST. Le premier instrument, connu sous le nom de caméra infrarouge proche (NIRCam), a été chargé d’observer une petite partie du ciel nocturne dans la constellation Fornax.
Plus de 10 jours, NIRCam a observé la lumière émise par une population de près de 100 000 galaxies dans une gamme de neuf longueurs d’onde infrarouges. À partir de ces données, les astronomes ont isolé 250 des galaxies les plus faibles et les plus rouges et les ont observées avec un autre des instruments de JWST : le spectrographe proche infrarouge (NIRSpec).
NIRSpec est conçu pour collecter la lumière émise par les corps célestes et la décomposer en ses couleurs composantes. Ce processus crée des graphiques de type arc-en-ciel, appelés spectres. Les astronomes peuvent analyser les spectres d’une galaxie pour tout découvrirde sa composition élémentaire au nombre d’étoiles qui existent en elle, et même sa distance de la Terre.
Ce dernier est obtenu en mesurant un phénomène connu sous le nom de redshift. La lumière émise par des galaxies très lointaines peut mettre des milliards d’années à atteindre notre planète. Pendant ce temps, les longueurs d’onde de cette lumière s’étirent et s’allongent, se déplaçant lentement vers la partie « la plus rouge » du spectre lumineux.
Au fur et à mesure que la lumière voyage vers la Terre depuis sa source, elle traversera inévitablement de vastes nuages de poussière et de gaz interstellaires. Ces nuages sont connus pour bien absorber certaines longueurs d’onde de lumière, tout en permettant à d’autres de passer relativement sans entrave. Cette interférence crée un motif distinctif dans le spectre de l’arc-en-ciel..
Les scientifiques ont pu connaître l’âge et l’éloignement des galaxies notant à quel point les motifs dans les spectres s’étaient déplacés de leurs positions attendues à la suite du décalage vers le rouge.
Grâce à cette technique, les scientifiques ont découvert quatre galaxies extraordinairement anciennes cachés dans les données du JWST, dont on pense qu’elles se sont formées à peine 300 millions d’années après la création de l’univers lors du Big Bang. Cela les rend 100 millions d’années plus jeunes que la plus ancienne galaxie découverte par le télescope spatial Hubble.
Cela signifie que la lumière détectée par le JWST il a quitté sa source il y a environ 13,4 milliards d’années, à une époque où l’univers n’avait que 2% de son âge actuel. L’âge record des galaxies en fera un outil précieux pour les scientifiques qui tentent de percer les secrets de l’évolution du cosmos primitif.
« Il est difficile de comprendre les galaxies sans comprendre les périodes initiales de leur développement », explique l’astronome Sandro Tacchella de l’Université de Cambridge, co-auteur d’une étude décrivant les résultats (via l’Université d’Arizona). « Tout comme avec les humains, une grande partie de ce qui se passe ensuite dépend de l’impact de ces premières générations d’étoiles. »
« Tant de questions sur les galaxies attendent l’opportunité de transformation de Webb, et nous sommes ravis de pouvoir jouer un rôle dans la révélation de cette histoire. »
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