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L’univers maîtrisait l’art de fabriquer des galaxies plus tôt qu’on ne le pensait

galaxies James Webb Telescope
Crédits : NASA/JPL-Caltech/S. Stolovy

Le projet Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) est une enquête visant à s’appuyer sur le James Webb Telescope pour sonder les profondeurs du cosmos. En remontant dans le temps plus loin qu’auparavant. Et les analyses révèlent que les galaxies du jeune univers étaient beaucoup plus variées et matures qu’on ne le pensait. Ces recherches ont été présentées lors de la dernière réunion de l’American Astronomical Society. Elles seront bientôt publiées dans The Astrophysical Journal.

L’univers était en place bien avant que nous n’apparaissions, mais tout ce qui s’est déjà produit n’est pas perdu pour autant. La vitesse de la lumière étant finie, il est en effet possible de « rembobiner la cassette ». Essentiellement, plus vous regardez loin dans l’univers, plus vous remontez le temps. Plusieurs observatoires permettent ce voyage, mais il en est un plus puissant que les autres : le James Webb Telescope.

Le télescope se concentre sur l’infrarouge. Et pour cause : l’univers étant en expansion, les galaxies plus éloignées de nous apparaissent plus rouges qu’elles ne le feraient si elles étaient plus proches, car leur lumière s’étire tout en parcourant les vastes distances cosmiques qui s’allongent jusqu’à nos télescopes. Ainsi, certaines galaxies auparavant invisibles ou simplement floues aux yeux de Hubble – concentré sur le visible et l’ultraviolet – nous sont désormais accessibles avec le JWT.

Des galaxies très anciennes, mais déjà matures

Dès sa mise en service, les astrophysiciens se sont empressés de sonder les profondeurs de l’univers, isolant des galaxies présentes il y a entre onze et treize milliards d’années. La présence de ces objets était attendue. En revanche, les chercheurs ne s’attendaient pas à ce que ces galaxies soient déjà matures à cette époque. Les astronomes ont également trouvé des centaines de galaxies qui proposent une remarquable diversité de formes : disques, renflements, amas, grumeaux, etc.

Ces images ont également révélé pour la première fois des galaxies spirales barrées semblables à la Voie Lactée à une époque où l’Univers ne représentait que 25% de son présent âge actuel.

C’est donc l’un des premiers gros enseignements du James Webb Telescope : ces groupements d’étoiles sont apparus plus tôt dans la chronologie de l’univers qu’on ne le pensait auparavant.

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Un patch de ciel près de la poignée de la Grande Ourse proposant plusieurs exemples de galaxies de diverses formes. Crédits : NASA/STScI/CEERS/TACC/S. Finkelstein/M. Bagley/J. Kartaltepe

Pour ces travaux, l’équipe a rassemblé des images de 850 galaxies, puis chacune d’entre elle a été analysée et classée individuellement selon sa forme. En plus de ces galaxies, les astronomes ont également repéré de nombreuses irrégularités, signes de deux galaxies dont les champs gravitationnels se sont un peu trop rapprochés, voire ont complètement fusionné.

Le fait qu’il y ait eu une telle variété de galaxies alors que l’univers était encore très jeune est un peu déroutant, mais ces informations seront essentielles pour penser de meilleurs modèles permettant de comprendre la manière dont ces entités cosmiques se sont formées et ont grandi. Enfin, l’étude montre également que les chercheurs devront continuer à repousser les limites du James Webb Telescope pour appréhender les premières véritables galaxies de l’univers.

Brice Louvet

Rédigé par Brice Louvet

Brice est un journaliste passionné de sciences. Ses domaines favoris : l'espace et la paléontologie. Il collabore avec Sciencepost depuis près d'une décennie, partageant avec vous les nouvelles découvertes et les dossiers les plus intéressants.