Des centaines d’objets inattendus ont été découverts dans tout l’univers lointain, laissant entendre que le cosmos était beaucoup plus actif pendant ses balbutiements que les astronomes ne le croyaient autrefois.
En utilisant des images en champ profond du télescope spatial James Webb de la NASA (JWST), des chercheurs de l’Université du Missouri ont identifié 300 objets inhabituellement brillants dans l’univers précoce. Bien qu’ils puissent être des galaxies, les astronomes ne savent pas encore ce qu’ils sont sûrs. Les galaxies se formant si peu de temps après le Big Bang devraient être faibles, limitées par le rythme auquel ils pourraient former des étoiles. Pourtant, ces candidats brillent beaucoup plus brillants que les modèles actuels de la formation des premières galaxies ne le prédisent.
« Si même quelques-uns de ces objets se révèlent être ce que nous pensons être, notre découverte pourrait remettre en question les idées actuelles sur la façon dont les galaxies se sont formées dans le début de l’univers – la période où les premières stars et galaxies ont commencé à prendre forme », a déclaré Haojing Yan, co-auteur de l’étude, dans un communiqué de l’université.
Pour découvrir ces objets, l’équipe a appliqué une méthode appelée la technique « Dropout », qui détecte des objets qui apparaissent dans des longueurs d’onde plus rouges mais disparaissent dans des images plus bleues et plus courtes. Cela indique que les objets sont extrêmement distants, montrant l’univers car il était plus de 13 milliards d’années.
Pour estimer les distances, l’équipe a analysé les luminosité des objets sur plusieurs longueurs d’onde pour déduire le décalage vers le rouge, l’âge et la masse. La puissante caméra proche infrarouge de JWST et l’instrument à mi-infrarouge sont conçus pour détecter la lumière des étendues les plus éloignées de l’espace, ce qui les rend idéales pour étudier l’univers précoce.
« Alors que la lumière de ces premières galaxies se déplace dans l’espace, elle s’étend en longueurs d’onde plus longues – passant de la lumière visible dans l’infrarouge », a déclaré Yan dans le communiqué. « Cet étirement, appelé décalage vers le rouge, nous aide à déterminer à quelle distance ces galaxies sont élevées. Plus le décalage vers le rouge est élevé, plus la galaxie est proche du début de l’univers. »
Ensuite, les chercheurs espèrent utiliser des observations spectroscopiques ciblées, en se concentrant sur les sources les plus brillantes. Confirmer les objets nouvellement trouvés comme de véritables galaxies précoces affinerait notre compréhension actuelle de la rapidité avec laquelle les premières structures cosmiques se sont formées et évoluaient – et ajouteraient à la liste croissante des découvertes transformatrices faites par le JWST depuis qu’il a commencé à observer le cosmos en 2022.
Les résultats ont été publiés le 27 juin dans le Astrophysical Journal.
