L’emplacement des galaxies dans notre univers n’existe pas au hasard. Au lieu de cela, ils sont reliés par un arrangement filiforme avec des “océans” massifs et stériles de matière noire entre eux. Connu sous le nom de “toile cosmique”, terme inventé en 1996 par Richard Bond de l’Université de Toronto, il fournit les éléments de base de l’infrastructure de l’univers. Pensez-y comme un plan pour toute l’existence.
Alors que les astronomes savent que la toile cosmique existe, la façon dont elle a évolué pour devenir ce qu’elle est aujourd’hui reste en grande partie un mystère. Cependant, en utilisant le télescope spatial James Webb (JWST) de la NASA, une équipe d’astronomes a maintenant découvert une chaîne particulière de 10 galaxies filetées dans l’univers primitif qui existait 830 millions d’années après le Big Bang.
“Il s’agit de l’une des premières structures filamenteuses que les gens aient jamais trouvées associées à un quasar distant”, a déclaré Feige Wang, professeur de recherche adjoint à l’observatoire Steward de l’Université de l’Arizona et auteur principal de l’un des deux articles publiés dans The Astrophysical Journal. Lettres détaillant la découverte.
JWST a donné aux astronomes la possibilité de remonter dans le temps et d’observer les objets très faibles et sombres qui existaient peu de temps après le Big Bang. Comme l’a noté Fang, cette première chaîne de galaxies est ancrée par un quasar lumineux. Un quasar est un noyau galactique actif dont on pense qu’il est alimenté par un trou noir supermassif. Les astronomes ont observé des milliers de quasars à des distances très éloignées de notre galaxie. Mais c’est la première fois que des astronomes observent la formation précoce de la toile cosmique dans une formation fixée par un quasar.
“J’ai été surpris par la longueur et l’étroitesse de ce filament”, a déclaré l’un des auteurs, Xiaohui Fan, dans un communiqué. “Je m’attendais à trouver quelque chose, mais je ne m’attendais pas à une structure aussi longue et aussi mince.”
Cette observation s’ajoute à l’empilement des recherches autour de la toile cosmique. Plus tôt cette année, les scientifiques ont trouvé la première preuve d’ondes de choc se propageant à travers la toile cosmique. L’équipe d’astronomes pense que la chaîne invisible de galaxies récemment observée par le JWST évoluera en un amas massif de galaxies, comme le célèbre amas de Coma.
Les astronomes pensent que ces “observations sans précédent” fourniront non seulement des informations importantes sur l’univers primitif en comprenant mieux une jeune chaîne de la toile cosmique, mais aussi comment les trous noirs “s’assemblent”.
“Les deux dernières décennies de recherche en cosmologie nous ont donné une solide compréhension de la façon dont la toile cosmique se forme et évolue”, a déclaré Joseph Hennawi, membre de l’équipe de l’Université de Californie à Santa Barbara. “ASPIRE (A SPectroscopic survey of biased halos In the Reionization Era) vise à comprendre comment intégrer l’émergence des premiers trous noirs massifs dans notre histoire actuelle de la formation de la structure cosmique.”
Les découvertes font partie d’une mission plus vaste pour JWST d’étudier l’univers primitif, qui comprend la compréhension des fondements des premières galaxies et la naissance des trous noirs. Il y a au moins huit quasars au centre du projet ASPIRE du JWST qui se sont formés moins d’un milliard d’années après le Big Bang. Étant donné que les quasars sont alimentés par des trous noirs supermassifs, des questions subsistent sur ce qui alimente leur croissance rapide.
Représentation d’artiste du télescope spatial James Webb. (NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez)“Pour former ces trous noirs supermassifs en si peu de temps, deux critères doivent être satisfaits”, a expliqué Wang dans un communiqué. “Premièrement, vous devez commencer à grandir à partir d’un énorme trou noir “graine”. toute la vie.”
Les astronomes pensent que ces “observations sans précédent” fourniront non seulement des informations importantes sur l’univers primitif en comprenant mieux une jeune chaîne de la toile cosmique, mais aussi comment les trous noirs “s’assemblent”.
“Nous avons appris que ces trous noirs sont situés dans de jeunes galaxies massives qui fournissent le réservoir de carburant pour leur croissance”, a déclaré Jinyi Yang de l’Université de l’Arizona, qui dirige l’étude des trous noirs avec ASPIRE. Yang a expliqué que les vents forts produits par les trous noirs peuvent “supprimer la formation d’étoiles dans la galaxie hôte”.
“De tels vents ont été observés dans l’univers proche mais n’ont jamais été directement observés à l’époque de la réionisation”, a déclaré Yang, faisant référence à la période d’un milliard d’années qui a existé après le Big Bang. “L’échelle du vent est liée à la structure du quasar. Dans les observations de Webb, nous voyons que de tels vents existaient dans l’univers primitif.”
