Des scientifiques viennent d’annoncer qu’ils ont détecté ce qui pourrait être certaines des premières galaxies à se former dans l’univers, une découverte alléchante faite grâce au nouveau télescope spatial James Webb de la NASA.
“Il s’agit du premier grand échantillon de galaxies candidates hors de portée du télescope spatial Hubble”, a déclaré hier l’astronome Haojing Yan lors d’une conférence de presse à la réunion de l’American Astronomical Society à Seattle. Yan, qui travaille à l’Université du Missouri, a dirigé l’étude récemment publiée. Comme le JWST, plus sensible, peut voir plus loin dans l’espace profond que son prédécesseur Hubble, il voit essentiellement plus loin dans le temps. Dans le nouveau catalogue de 87 galaxies que les astronomes ont repérées grâce à lui, certaines pourraient remonter à environ 13,6 milliards d’années, soit 200 millions d’années seulement après le Big Bang. C’est à cette époque que les galaxies ont émis la lumière que nous voyons aujourd’hui, même si ces systèmes d’étoiles, de gaz et de poussière ont dû changer radicalement depuis lors, s’ils existent encore.
Si les scientifiques ont étudié d’autres galaxies lointaines datant de l’époque où l’univers était encore jeune, les découvertes de Yan et de ses collègues pourraient battre ces records de quelques centaines de millions d’années. Mais à ce stade, elles sont toutes considérées comme des “galaxies candidates”, ce qui signifie que leur date de naissance doit encore être confirmée.
La datation d’une galaxie peut s’avérer difficile : Il s’agit de mesurer son “décalage vers le rouge”, c’est-à-dire la mesure dans laquelle la lumière qu’elle émet est étirée vers les grandes longueurs d’onde rouges, ce qui indique aux astronomes à quelle vitesse la galaxie s’éloigne de nous dans l’univers en expansion rapide. Ce décalage indique aux astronomes la vitesse à laquelle la galaxie s’éloigne de nous dans l’univers en expansion rapide, ce qui leur permet de connaître la distance de la galaxie par rapport à la Terre – ou, plus exactement, la distance que les photons provenant de ses étoiles ont dû parcourir à la vitesse de la lumière avant d’atteindre un télescope spatial proche de la Terre, comme le JWST. La lumière des étoiles de la galaxie la plus éloignée de cette collection a pu être émise il y a 13,6 milliards d’années, probablement peu après la formation de la jeune galaxie.
Ces distances nouvellement estimées devront être confirmées par des spectres, ce qui implique de mesurer la lumière émise par les galaxies sur l’ensemble du spectre électromagnétique et de repérer ses signatures uniques. Yan s’attend néanmoins à ce que beaucoup d’entre elles soient correctement datées des premiers jours du cosmos : “Je parie 20 dollars et une grande bière que le taux de réussite sera supérieur à 50 %”, a-t-il déclaré.
L’équipe de Yan a imagé ces galaxies avec la NIRCam du JWST à six longueurs d’onde dans le proche infrarouge. Pour estimer leurs distances, les astronomes ont utilisé une technique standard de “décrochage” : le gaz d’hydrogène entourant les galaxies absorbe la lumière à une longueur d’onde particulière, de sorte que les longueurs d’onde auxquelles un objet peut ou ne peut pas être vu constituent une limite à la distance à laquelle il est susceptible de se trouver. Ces 87 galaxies candidates ressemblent pour la plupart à des blobs qui ne peuvent être détectés que dans les plus grandes (et donc plus rouges) longueurs d’onde du proche infrarouge détectables par NIRCam, ce qui pourrait signifier qu’elles sont très lointaines, et donc très anciennes.
Cependant, il est possible que certains d’entre eux soient beaucoup plus proches que prévu, ce qui signifierait qu’ils ne sont pas si vieux après tout. Par exemple, il se pourrait que leur lumière soit simplement trop faible pour être détectée à certaines longueurs d’onde. Tant que Yan ne pourra pas collecter des données plus détaillées, il ne pourra pas en être sûr.
