Un ancien phare galactique brille à travers le brouillard de l’univers précoce, nouveau Télescope spatial James Webb (JWST) Les observations révèlent.
Les chercheurs ont découvert une lumière ultraviolette brillante (UV) provenant d’une ancienne galaxie lointaine. Les résultats, publiés le 26 mars dans la revue Naturesuggèrez que les premières stars de l’univers ont modifié leur environnement encore plus tôt que prévu.
Peu de temps après le Big bangl’univers était une soupe de protons, de neutrons et d’électrons. Au fur et à mesure que l’univers se refroidissait, les protons et les neutrons se sont combinés pour former des ions hydrogène chargés positivement, qui ont ensuite attiré des électrons chargés négativement pour créer un brouillard d’atomes d’hydrogène neutres. Ce brouillard a absorbé la lumière avec de courtes longueurs d’onde, telles que la lumière UV, le bloquant de l’atteindre plus dans l’univers.
Mais comme Les premières étoiles et galaxies formés, ils ont émis suffisamment de lumière UV pour repousser les électrons des atomes d’hydrogène, permettant à nouveau la lumière UV. Bien que cette «époque de réionisation» se soit terminée environ un milliard d’années après le Big Bang, les scientifiques ne savent toujours pas exactement quand les premières étoiles se sont formées – ou lorsque l’ère de la réionisation a commencé.
Les nouvelles découvertes pourraient aider à réduire ce point de départ. En utilisant JWST, les chercheurs ont observé une ancienne galaxie connue sous le nom Jades-gs-z13-1. La galaxie est si loin de la Terre que nous l’observons car elle ne apparaît que 330 millions d’années après le Big Bang.
Dans les données JWST, les scientifiques ont repéré une lumière vive à une longueur d’onde spécifique connue sous le nom d’émission de Lyman-alpha, qui est produite par l’hydrogène. Bien que la lumière ait commencé comme ultraviolet, l’expansion de l’univers sur plus de 13 milliards d’années l’a étirée dans la région infrarouge, ce qui la rend visible aux capteurs de JWST.
Pour que l’émission de Lyman-Alpha atteigne la Terre aujourd’hui, Jades-GS-Z13-1 a dû ioniser suffisamment d’hydrogène gazeux pour permettre à la lumière des UV de s’échapper – quelque chose que les scientifiques ne s’attendaient pas si tôt dans le développement de l’univers.
« GS-Z13-1 est vu lorsque l’univers n’avait que 330 millions d’années, mais il montre une signature révélatrice et étonnamment claire de l’émission de Lyman-Alpha qui ne peut être vue qu’une fois que le brouillard environnant s’est complètement levé, » Co-auteur de l’étude Roberto Maiolinoun astrophysicien à l’Université de Cambridge, a déclaré dans un déclaration. « Ce résultat a été totalement inattendu par les théories de la formation des premières galaxies et a surpris les astronomes. »
Les chercheurs ne savent toujours pas ce qui a produit le rayonnement Lyman-Alpha dans Jades-GS-Z13-1. La lumière pourrait provenir des premières étoiles extrêmement chaudes et massives, ou elle peut être produite par un premier trou noir supermassif.
« Nous n’aurions vraiment pas dû trouver une galaxie comme celle-ci, étant donné notre compréhension de la façon dont l’univers a évolué », co-auteur de l’étude Kevin Hainlinea déclaré un astronome de l’Université de l’Arizona, dans le communiqué. « Nous pourrions considérer le début de l’univers comme enveloppé d’un brouillard épais qui rendrait extrêmement difficile de trouver même de puissants des phares puissants, mais ici, nous voyons le faisceau de lumière de ce galaxie percer le voile. »
« Cette ligne d’émission fascinante a d’énormes ramifications sur la façon et le moment où l’univers s’est réionisé », a conclu Hainline.
