C’est un record qui a été battu à plusieurs reprises au cours des deux dernières années seulement, et que nous nous attendons à revoir bientôt.
Les astronomes utilisant le télescope spatial James Webb (JWST) nouvellement opérationnel ont annoncé la découverte de ce qui semble être la galaxie la plus éloignée à ce jour.
Si cela vous semble familier, c’est déjà arrivé deux fois cette année. En avril, des astronomes ont annoncé leur observation d’une galaxie à un moment précis, à peine 330 millions d’années après le Big Bang. Le mois dernier, dans d’autres données du JWST, une autre a été trouvée à un moment donné 300 millions d’années après le Big Bang.
Le nouveau détenteur du record, cependant, est époustouflant. Découvert dans les ténèbres de l’Univers primitif, il représente une époque à peine 235 millions d’années après le Big Bang… pratiquement un clin d’œil cosmique, dans le contexte de l’âge de 13,8 milliards d’années de l’Univers.
La découverte de la galaxie candidate, nommée CEERS-93316, marque le début de quelque chose de merveilleux : Webb est sur le point d’ouvrir grand l’univers primitif, nous offrant une vue sans précédent sur les étendues sombres et mystérieuses au début de, eh bien, tout.
Un article dirigé par l’astrophysicien Callum Donnan de l’Université d’Édimbourg a été soumis aux avis mensuels de la Royal Astronomical Society, en attente d’examen par les pairs, et est disponible sur le serveur de préimpression arXiv.
Le premier milliard d’années après le Big Bang intéresse énormément les cosmologistes. Pendant ce temps, la soupe chaude et quantique qui a rempli l’Univers après son apparition a commencé à tout former : matière et antimatière et matière noire, étoiles et galaxies et poussière.
Parce que la lumière met du temps à voyager, toute lumière nous atteignant depuis un espace lointain représente un événement profondément enfoui dans le passé ; ainsi, en effet, la lumière est une machine à voyager dans le temps pour les confins lointains de l’Univers. Mais l’Univers primitif – vraiment primitif – est plus difficile : il est si loin que toute lumière qui nous atteint est très, très faible.
De plus, l’expansion de l’Univers a étiré même les ondes les plus énergétiques en rayons ternes plus proches des parties infrarouges du spectre, rendant même les objets les plus visibles difficiles à lire.
Cela rend les reconstructions détaillées de cette époque très difficiles. Ce qui est d’autant plus dommage que c’est un moment tellement critique.
L’ère avant la naissance des premières étoiles était appelée l’Aube Cosmique. Commençant près de 250 millions d’années après le Big Bang, il a rempli l’Univers entier d’un nuage opaque d’atomes d’hydrogène.
Ce n’est que lorsque la lumière ultraviolette des premières étoiles et galaxies a réionisé l’hydrogène de charge neutre que l’ensemble du spectre électromagnétique a pu se propager.
Grâce à cette époque de réionisation, environ un milliard d’années après le Big Bang, la lumière a pu à nouveau briller sans entrave.
Naturellement, nous voulons en savoir plus sur la jeunesse de l’Univers pendant cette période brumeuse ; comment ces premières étoiles se sont formées dans les nuages de l’aube, comment les galaxies se sont réunies, comment des trous noirs supermassifs ont pu se former si rapidement au cours des premières centaines de millions d’années d’existence. Regarder en arrière à cette époque lointaine et brumeuse est l’une des principales tâches pour lesquelles Webb est conçu.
Webb peut capturer la lumière proche infrarouge et infrarouge, avec la résolution la plus élevée de tous les télescopes jamais envoyés dans l’espace. Il est conçu pour exceller dans la détection de ces galaxies très décalées vers le rouge, afin que les cosmologistes puissent enfin avoir un aperçu détaillé de ce qui se passe, sinon à Cosmic Dawn, du moins pendant la réionisation.
CEERS-93316, selon Donnan et ses collègues, doit être au moins assez proche de l’une des toutes premières galaxies après le Big Bang. L’équipe a exclu d’autres explications potentielles pour la faible lueur rouge, et leur analyse suggère que la formation d’étoiles dans la galaxie candidate devait avoir commencé entre 120 et 220 millions d’années après le Big Bang.
Afin de confirmer l’identité de l’objet, cependant, des observations spectroscopiques de suivi devront être entreprises. Cela confirmerait, espérons-le, le décalage vers le rouge; à partir de là, l’objet pourrait devenir le sujet d’une étude plus approfondie et plus détaillée et aider à construire un recensement des premiers objets de l’Univers.
Si CEERS-93316 est une galaxie, elle ne portera probablement pas longtemps l’écharpe de la galaxie la plus éloignée de tous les temps. Même si CEERS-93316 ne s’avère pas être une galaxie aussi éloignée, il y a de bonnes chances que nous n’ayons pas longtemps à attendre que Webb découvre un objet qui l’est.
Apportez-nous ces trésors sombres, rouges et lointains, Webb. Nous ne pouvons pas attendre.
La recherche a été soumise aux avis mensuels de la Royal Astronomical Society et est disponible sur arXiv.
