Galaxies brillantes du premier univers

Jeyhan Kartaltepe, professeur agrégé à l’École de physique et d’astronomie, et Rebecca Larson, associée de recherche postdoctorale, ont co-écrit un article intitulé “Confirmation et réfutation des galaxies très lumineuses au début de l’Univers”, publié dans Nature confirmant la présence de galaxies très brillantes dans l’univers primitif, tout en réfutant également l’identification de ce qui aurait été la galaxie la plus lointaine jamais découverte.

Kartaltepe et Larson, ainsi que des co-auteurs du monde entier, ont étudié le redshift (ou déplacement du spectre d’un objet vers des longueurs d’onde rouges plus longues) de plusieurs galaxies spécifiques pour voir à quel point la lumière s’est déplacée, ce qui indique à quelle distance l’objet se trouve. les galaxies le sont. L’équipe du CEERS s’est concentrée sur la galaxie de Maisie, dont on pensait qu’elle avait un redshift de z ≈ 11,5, tandis qu’une équipe écossaise étudiait une galaxie proche qui, selon elle, pourrait avoir un redshift de z ≈ 16, bien plus grande que toutes celles jamais trouvées auparavant.

Pour examiner plus en profondeur, les deux équipes se sont associées sur une proposition visant à recevoir une spectroscopie de suivi. Lorsque les nouvelles données sont arrivées, les équipes ont pu mesurer avec précision les redshifts de ces deux candidats, ainsi que de quelques autres.

“Les spectres permettent de réellement confirmer le redshift d’une galaxie”, a expliqué Kartaltepe. “Pour ces deux galaxies, la réponse était très claire : les spectres sont complètement différents. Nous avons confirmé que la galaxie de Maisie se trouve au redshift élevé que nous pensions.”

Le groupe a également découvert qu’en raison d’une coïncidence imitant les couleurs d’une galaxie à redshift élevé, l’autre galaxie n’est pas à un redshift de z ≈ 16, mais à un redshift de z ≈ 4,9. Les données initiales et ultérieures du JWST ont transformé les théories en découvertes.

“Non seulement JWST a trouvé ces galaxies dont nous ne connaissions pas l’existence auparavant, mais il a ensuite confirmé leur redshift”, a déclaré Larson. “Cet article parle en particulier du pouvoir non seulement du JWST pour trouver des galaxies dans l’univers très primitif, mais également de leur confirmation et de leur caractérisation.”

La recherche et l’article n’auraient pas été possibles sans une collaboration dédiée entre l’équipe du CEERS et l’équipe écossaise. Au lieu de travailler séparément sur leurs galaxies individuelles et de soumettre des propositions distinctes, le partenariat a permis d’accepter la spectroscopie de suivi et de mener efficacement l’analyse ultérieure, conduisant à de nouvelles informations sur l’univers.

Lors de la recherche des données du JWST, les scientifiques visent à trouver les galaxies à redshift le plus élevé ou les galaxies les plus éloignées. Trouver des galaxies au tout début de l’univers était l’un des objectifs du JWST. Ces découvertes et d’autres premières ont prouvé le succès du télescope, même si tôt dans son existence.

“Cela nous montre à quel point le télescope est puissant et sa capacité à faire les choses pour lesquelles il a été construit”, a déclaré Kartaltepe. “D’une certaine manière, il fonctionne encore mieux que prévu. Nous en apprenons déjà beaucoup sur l’univers dès le début de la mission de JWST. Je pense qu’à l’avenir, nous serons en mesure de construire de grands échantillons sur de plus grandes zones et d’être vraiment capables pour approfondir les caractéristiques physiques des galaxies du premier univers.