Survolez des milliers de galaxies dans l’univers primordial en 3D palpitante

Vous voulez visiter la galaxie la plus lointaine de l’Univers primordial ? Maintenant, vous pouvez via une visualisation fantastique créée à partir des observations JWST de certaines des galaxies les plus éloignées jamais vues.

La vidéo fait un voyage dans la galaxie de Maisie. Il a commencé à se former environ 390 millions d’années après le Big Bang et est l’une des premières galaxies brillantes à être vue au cours de la dernière partie de l’époque de la réionisation. En termes cosmiques, c’est comme regarder la photo de votre bébé quand vous n’étiez qu’un bébé.

La galaxie de Maisie est l’une des au moins 100 000 galaxies qui se trouvent dans une bande de ciel entre les constellations Ursa Major et Bootes. Cette “bande de Groth étendue” couvre une zone de ciel d’environ 70 minutes d’arc de diamètre et 10 minutes d’arc de large. Une image de celui-ci a d’abord été réalisée à l’aide de 500 expositions de la caméra avancée pour les enquêtes du télescope spatial Hubble. La bande porte le nom du physicien Edward Groth et contient environ 50 000 galaxies connues. Ces données font partie des grandes enquêtes sur l’Univers primordial que les astronomes utilisent pour comprendre la formation des galaxies au cours du temps cosmique.

Visualiser l’univers primordial vu par JWST

Les scientifiques du JWST se sont concentrés sur environ 5 000 des premières galaxies dans cette nouvelle visualisation, qui est basée sur un ensemble massif d’observations faites par l’équipe Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS). La galaxie de Maisie est quelque chose que seul JWST pouvait voir. “Nous ne pouvions pas étudier des galaxies comme celle de Maisie auparavant parce que nous ne pouvions pas les voir”, a déclaré Rebecca Larson, membre de l’équipe. “Maintenant, non seulement nous sommes capables de les trouver dans nos images, mais nous sommes en mesure de découvrir de quoi ils sont faits et s’ils diffèrent des galaxies que nous voyons à proximité.”

Comment le CEERS nous montre l’univers primitif

Les enquêtes sur les premières époques du temps cosmique repoussent sans cesse les limites de ce que nous pouvons « voir » dans l’Univers. En particulier, le CEERS sonde la période après le Big Bang lorsque les premières galaxies se sont formées. Le projet a de nombreux autres objectifs ambitieux. Parmi eux, on compte les premières galaxies et on montre leurs formes et leurs tailles. Les astronomes savent que les galaxies ont commencé à se former relativement peu de temps après le Big Bang. Ce qu’ils veulent voir maintenant, c’est comment ils ont grandi et évolué. Parallèlement à cela, l’équipe cherche à utiliser les observations du JWST pour étudier la formation d’étoiles à cette époque très reculée, ainsi que la croissance des trous noirs. Ceux-ci existent depuis que l’Univers existe, et leur croissance dans l’Univers primitif en dit plus sur l’évolution stellaire et les carburants des trous noirs.

Alors que les astronomes étudient davantage de galaxies à ces époques de décalage vers le rouge élevé, l’équipe souhaite également commencer à rechercher des galaxies qui ont commencé à construire des structures telles que des renflements et des disques. Ces changements de forme (ou de morphologie) contiennent de nombreux indices sur l’abondance de gaz et de poussière, ainsi que sur les premières fusions entre protogalaxies.

La période de temps sur laquelle le CEERS se concentre se situe à peu près à la fin de l’époque de la réionisation. C’est alors que la première lumière générée par les étoiles et les galaxies a pu traverser l’Univers en expansion. Des galaxies se formaient à partir de la matière du milieu interstellaire et leurs étoiles se formaient. Le CEERS veut caractériser toutes les activités, de la formation des galaxies et de l’évolution précoce aux taux de formation d’étoiles.

Ce que le CEERS montre

Selon Steven Finkelstein, le chercheur principal du projet, le CEERS offre un regard étonnant sur cette période précoce. En particulier, un zoom sur la bande de Groth a fourni plus de données que prévu. “Cette observation a dépassé nos attentes”, a-t-il déclaré. “Le nombre de galaxies que nous trouvons dans l’univers primitif se situe à l’extrémité supérieure de toutes les prédictions.” La capacité de l’observatoire à mener des enquêtes comme celles-ci fournit une démonstration des instruments de Webb pour les astronomes à référence pour les observations futures.

La plongée dans le Groth Strip suscite des questions sur ce qu’ils voient. Par exemple, la formation d’étoiles dans les premières galaxies semble quelque peu épisodique et soudaine. Une telle activité d’éclatement d’étoiles est relativement courante dans les galaxies en collision, par exemple. Mais il est intéressant de voir cela se produire si tôt dans l’histoire. “Nous sommes habitués à penser que les galaxies se développent en douceur”, a déclaré Finkelstein. « Mais peut-être que ces étoiles se forment comme des pétards. Ces galaxies forment-elles plus d’étoiles que prévu ? Les étoiles qu’ils fabriquent sont-elles plus massives que prévu ? Ces données nous ont donné les informations pour poser ces questions. Maintenant, nous avons besoin de plus de données pour obtenir ces réponses.

Construit sur l’héritage continu de Hubble

L’accomplissement de JWST avec le CEERS s’appuie solidement sur le travail effectué pendant des décennies sur le télescope spatial Hubble. HST a ouvert la voie avec des observations dans le visible et le proche infrarouge. Cependant, dans de nombreux cas, les vues des toutes premières cibles étaient obscurcies par la poussière, qui bloque la lumière visible. JWST et CEERS creusent pour plus de données plus loin dans l’infrarouge. Désormais, les données du HST et du JWST ont permis aux chercheurs de déterminer quelles galaxies étaient vraiment éloignées, leur donnant des vues sans précédent sur l’Univers primitif.

Pour plus d’informations

Une nouvelle visualisation 3D met en évidence 5 000 galaxies révélées par Webb
Page Web du CEERS