Des étoiles se formaient déjà 250 millions d’années après le Big Bang
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Des étoiles, dans une galaxie à 13,28 milliards d’années-lumière, se sont formées seulement 250 millions d’années après le Big Bang selon une nouvelle étude.
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La découverte montre que les étoiles de la galaxie, appelée MACS1149-JD1, se sont formées à un stade inattendu de l’âge de l’Univers et que les nouvelles observations battent le record de la source d’oxygène la plus éloignée connue. L’équipe a confirmé la distance de la galaxie grâce à des observations menées avec le réseau d’Atacama (ALMA) et le Very Large Telescope (VLT) de l’Observatoire européen austral. La distance correspond à une époque où l’Univers n’avait que 500 millions d’années, soit 3,5 % de son âge actuel.1
Une formation d’étoile très précoce dans l’univers
Même si la présence de galaxies à cette époque n?est pas nécessairement surprenante, la détection de l’oxygène dans MACS1149-JD1 indique une conclusion plus remarquable. L’oxygène est uniquement créé dans les étoiles et ensuite il est libéré dans les nuages de gaz dans les galaxies à la mort de ces étoiles. La présence d’oxygène dans MACS1149-JD1 indique donc qu’une génération précédente d’étoiles s’était déjà formée et est morte à un moment encore plus précoce.
Le spectre micro-ondes de l’oxygène ionisé dans MACS1149-JD1 détecté avec ALMA. A l’origine émis sous forme de lumière infrarouge avec une longueur d’onde de 88 micromètres, la détection ALMA a été faite avec une longueur d’onde accrue de 893 micromètres en raison de l’expansion de l’univers sur 13,28 milliards d’années – Crédit : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Hashimoto et al.
C’est une découverte passionnante, car on observe cette galaxie à une époque où l’Univers n’avait que 500 millions d’années et pourtant elle a déjà une population d’étoiles matures. Nous pouvons donc utiliser cette galaxie pour explorer une région antérieure, complètement inexplorée selon le Dr Nicolas Laporte, deuxième auteur et chercheur postdoctoral à l’UCL qui a dirigé la campagne d’observation du VLT.
L’étude, publiée dans la revue Nature, était un effort international et de collaboration. L’équipe japonaise, dirigée par le Dr Takuya Hashimoto et le professeur Akio Inoue de l’Université Osaka Sangyo, a utilisé ALMA pour observer la galaxie lointaine appelée MACS1149-JD1. Ils ont détecté un signal de l’oxygène ionisé dont la lumière infrarouge a été étirée dix fois aux longueurs d’onde micro-ondes par l’expansion de l’Univers.
Dr Laporte a indépendamment confirmé la distance inférée de 13,28 milliards d’années-lumière en détectant les émissions d’hydrogène en utilisant le VLT. Ces signaux se sont également étendus à des longueurs d’onde proches de l’infrarouge en faisant de MACS1149-JD1 comme la galaxie la plus distante connue avec une mesure de distance précise.
