Les astronomes ont trouvé de l’oxygène dans la galaxie connue la plus éloignée, bouleversant les hypothèses sur la rapidité avec laquelle les galaxies ont mûri.
Nommé Jades-GS-Z14-0la galaxie où la détection record a été faite s’est formée au moins 290 millions d’années après le Big Bang et a été premier tacheté par le Télescope spatial James Webb (JWST) en 2024.
Des éléments lourds comme l’oxygène sont forgés dans les incendies nucléaires des étoiles. Comme le nouvel oxygène existait lorsque l’univers ne faisait que 2% de son âge actuel, cet élément primordial est un cordonnier majeur pour les astronomes car il suggère que les étoiles dans le début de l’univers sont nées et sont mortes pour semer leur environnement avec des éléments lourds beaucoup plus rapidement que prévu. Les résultats, réalisés par deux équipes de recherche différentes, ont été publiés le 20 mars dans deux articles dans les revues Astronomie et astrophysique et Le journal astrophysique.
« C’est comme trouver un adolescent où vous vous attendez seulement aux bébés », » Sander Schouwschercheur à l’Université Leiden aux Pays-Bas et auteur principal de la deuxième étude, dit dans un communiqué. « Les résultats montrent que la galaxie s’est formée très rapidement et mûrit également rapidement, ajoutant à un ensemble croissant de preuves que la formation de galaxies se produit beaucoup plus rapidement que prévu. »
Le premier oxygène
Les astronomes ne sont pas certains lorsque les premiers globules d’étoiles ont commencé à agrandir dans les galaxies que nous voyons aujourd’hui, mais les cosmologues ont précédemment estimé que le processus avait commencé lentement dans les premiers centaines d’années après Big bang.
La détection de Jades-GS-Z14-0 et Autres galaxies comme ça, cependant, a tourné cette hypothèse sur sa tête. La lumière détectée par le spectrographe proche infrarouge de JWST est originaire d’un énorme halo de jeunes étoiles entourant le noyau de la galaxie qui brûlait pour au moins 90 millions d’années avant son observation.
Les jeunes étoiles sont généralement composées d’hydrogène et d’hélium, et elles les fusionnent en éléments plus lourds, comme l’oxygène, en vieillissant et en les dispersant dans leurs galaxies hôtes sur la mort violente des étoiles. À environ 300 millions d’années où nous pouvons voir Jades-GS-Z14-0, les astronomes s’attendaient à ce que l’univers soit encore trop jeune pour être en proie à des éléments lourds.
Mais après avoir pointé le télescope d’Atacama grand millimètre / submillimimètre (ALMA) dans le désert d’Atacama du Chili dans la galaxie lointaine, les chercheurs ont été stupéfaits par ce qu’ils ont trouvé: Jades-GS-Z14-0 avait environ 10 fois plus d’oxygène que prévu.
« J’ai été étonné par les résultats inattendus car ils ont ouvert une nouvelle vue sur les premières phases de Galaxy Evolution », » Stefano Carnianiun astronome de la Scuola Normale Superiore de Pise en Italie et auteur principal du premier article, a déclaré dans le communiqué. « La preuve qu’une galaxie est déjà mûre dans l’univers infantile soulève des questions sur le moment et la façon dont les galaxies se sont formées. »
Comment les galaxies comme Jades-GS-Z14-0 ont donné naissance à tant d’étoiles productrices d’éléments lourds si rapidement reste un mystère pour de nouvelles recherches. Actuellement, les astronomes spéculent que cet ensemble d’éléments étonnamment rapide pourrait être dû à l’apparition précoce de gigantesques trous noirs; les commentaires des autres décès d’étoiles; ou énergie sombrela force mystérieuse qui stimule l’expansion accélérée de l’univers.
