Les astronomes ont reconstruit le « squelette » du cosmos avec des détails sans précédent, grâce à la plus grande étude jamais menée par le Télescope spatial James Webb (JWST). La carte obtenue révèle comment les galaxies ont évolué depuis l’enfance de l’univers, il y a environ 13 milliards d’années, et comment elles se regroupent en une vaste structure appelée la toile cosmique.
La toile cosmique est la plus grande structure connue qui existe, abritant d’innombrables amas de galaxies et amas d’amas. C’est la structure de l’univers, un échafaudage de filaments de gaz, d’étoiles, de vides et de feuilles de matière noire qui retrace toute l’organisation à grande échelle du cosmos.
Dans un article publié le 6 mai dans Le journal d’astrophysiqueune équipe internationale d’astronomes dirigée par des chercheurs de l’Université de Californie à Riverside (UCR), a utilisé un trésor de données JWST pour révéler l’évolution de l’univers.
Comment sculpter un univers à partir de zéro
La nouvelle recherche montre comment des facteurs intrinsèques et extrinsèques influencent la formation et la mort des étoiles – et, par conséquent, des galaxies et des amas galactiques – sur de vastes étendues du temps cosmique.
Pourtant, dans ce qui peut sembler une tournure mélancolique, l’ère de pointe de la formation des étoiles il y a plusieurs milliards d’années derrière nous. La nouvelle recherche offre des preuves supplémentaires de la manière dont le cadre structurel de l’univers a facilité cette transition.
« Nous montrons comment la toile cosmique a contribué à façonner la croissance des galaxies avant, pendant et après cette ère de pointe », co-auteur de l’étude et astronome de l’UCR Hossein Hatamnia a déclaré à Live Science par e-mail. « Auparavant, les régions denses semblaient être des sites de croissance rapide des galaxies, tandis qu’à des époques ultérieures, des environnements denses étaient associés à l’arrêt de la formation d’étoiles. »
De telles révélations sont une gracieuseté de COSMOS-Webla plus grande enquête JWST jamais réalisée : un programme de 255 heures couvrant une zone contiguë du ciel autour du taille de trois pleines lunes.
Par rapport à la précédente enquête COSMOS2020, partagée en 2021 et réalisée par le Télescope spatial Hubble et d’autres installations, le COSMOS-Web dérivé du JWST offre une meilleure précision de redshift et inclut plus de galaxies, y compris des objets plus faibles, de masse inférieure et plus éloignés. (Redshift est une mesure de la distance cosmique et du temps basée sur la façon dont la lumière se déplace vers des longueurs d’onde plus rouges lorsqu’elle traverse l’univers.)
Par rapport à l’image dérivée du JWST ci-dessous, qui montre une tranche du cosmos tel qu’il apparaissait il y a 11,5 milliards d’années, les cartes cosmiques précédentes étaient plus clairsemées, plus diffuses et dépourvues de structures cosmiques.
De plus, l’ancienne enquête COSMOS2020 avait tendance à surestimer la profondeur dans les régions cosmiques particulièrement denses, où les galaxies se développent plus tôt et plus grandes, et à sous-estimer la profondeur des régions spatiales les moins denses, ont indiqué les chercheurs.
Révéler la naissance et la mort célestes
Pourtant, la carte cosmique de JWST préserve le contraste relatif entre les régions cosmiques. Cela montre également que « les galaxies massives situées dans des environnements denses sont plus susceptibles d’être au repos », c’est-à-dire en train de mourir et d’être éteintes de leur potentiel de formation d’étoiles.
Cela pourrait être dû au fait que ces galaxies sont trop massives, a théorisé l’équipe. Une fois que les halos de matière noire qui ancrent les galaxies atteignent 1 000 milliards de masses solaires, ils dynamisent le gaz et l’empêchent de former de nouvelles étoiles. De plus, les trous noirs supermassifs actifs éteignent la formation d’étoiles en dynamisant le gaz avec leurs effets mortels, jets à vitesse proche de la lumière.
De tels mécanismes de destruction d’étoiles «liés à la masse» dominaient il y a environ 7 milliards d’années, soit environ la moitié de l’âge de l’univers, a découvert l’équipe.
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Dans l’univers le plus récent, la formation d’étoiles est principalement freinée par l’environnement autour des galaxies, ce qui peut les dépouiller de leur matière ou empêcher les gaz froids de s’accumuler et de fusionner en étoiles.
Grâce aux capacités de JWST, la structure et l’évolution à grande échelle de l’univers sont devenues plus claires que jamais, résolvant des taches floues en galaxies anciennes et sombres.
« Le saut en profondeur et en résolution est vraiment significatif, et nous pouvons désormais voir la toile cosmique à une époque où l’univers n’avait que quelques centaines de millions d’années, une époque qui était essentiellement hors de portée avant JWST », co-auteur Bahram Mobasherprofesseur distingué de physique et d’astronomie à l’UCR, a conclu dans un déclaration.
Le catalogue de 164 000 galaxies utilisé pour construire la carte de la toile cosmique est accessible au public.
Cet article a été publié pour la première fois le 18 mai 2026.
