La petite galaxie lointaine JD1 est typique du type qui a brûlé l’hydrogène laissé par le Big Bang


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    Après le Big Bang, l’univers s’est suffisamment dilaté et refroidi pour que des atomes d’hydrogène se forment. En l’absence de lumière des premières étoiles et galaxies, l’univers est entré dans une période connue sous le nom d’âge sombre cosmique.

    Les premières étoiles et galaxies sont apparues plusieurs centaines de millions d’années plus tard et ont commencé à brûler le brouillard d’hydrogène laissé par le Big Bang, rendant l’univers transparent, comme il l’est aujourd’hui.

    Des chercheurs dirigés par des astrophysiciens de l’UCLA ont confirmé l’existence d’une galaxie lointaine et faible typique de celles dont la lumière brûlait à travers les atomes d’hydrogène ; la découverte devrait les aider à comprendre comment l’âge des ténèbres cosmiques s’est terminé.

    Une équipe de recherche internationale dirigée par des astrophysiciens de l’UCLA a confirmé l’existence de la galaxie la plus faible jamais vue dans l’univers primitif. La galaxie, appelée JD1, est l’une des plus éloignées identifiées à ce jour, et elle est typique des types de galaxies qui ont brûlé à travers le brouillard d’atomes d’hydrogène laissés par le Big Bang, laissant la lumière briller à travers l’univers et le façonnant en ce qui existe aujourd’hui.

    La découverte a été faite à l’aide du télescope spatial James Webb de la NASA, et les résultats sont publiés dans la revue Nature.

    Le premier milliard d’années de la vie de l’univers a été une période cruciale de son évolution. Après le Big Bang, il y a environ 13,8 milliards d’années, l’univers s’est suffisamment dilaté et refroidi pour que des atomes d’hydrogène se forment. Les atomes d’hydrogène absorbent les photons ultraviolets des jeunes étoiles ; cependant, jusqu’à la naissance des premières étoiles et galaxies, l’univers est devenu sombre et est entré dans une période connue sous le nom d’âge sombre cosmique. L’apparition des premières étoiles et galaxies quelques centaines de millions d’années plus tard a baigné l’univers d’une lumière ultraviolette énergétique qui a commencé à brûler, ou ioniser, le brouillard d’hydrogène. Cela, à son tour, a permis aux photons de voyager dans l’espace, rendant l’univers transparent.

    Déterminer les types de galaxies qui ont dominé cette époque – surnommée l’époque de la réionisation – est un objectif majeur de l’astronomie aujourd’hui, mais jusqu’au développement du télescope Webb, les scientifiques n’avaient pas les instruments infrarouges sensibles nécessaires pour étudier la première génération de galaxies.

    “La plupart des galaxies trouvées avec JWST jusqu’à présent sont des galaxies brillantes qui sont rares et qui ne sont pas considérées comme particulièrement représentatives des jeunes galaxies qui ont peuplé l’univers primitif”, a déclaré Guido Roberts-Borsani, chercheur postdoctoral à l’UCLA et premier auteur de l’étude. “En tant que tels, bien qu’importants, ils ne sont pas considérés comme les principaux agents qui ont brûlé tout ce brouillard d’hydrogène.

    “Les galaxies ultra-faibles telles que JD1, en revanche, sont beaucoup plus nombreuses, c’est pourquoi nous pensons qu’elles sont plus représentatives des galaxies qui ont conduit le processus de réionisation, permettant à la lumière ultraviolette de voyager sans entrave dans l’espace et le temps.”

    JD1 est si faible et si éloigné qu’il est difficile d’étudier sans un télescope puissant – et un coup de main de la nature. JD1 est situé derrière un grand amas de galaxies proches, appelé Abell 2744, dont la force gravitationnelle combinée plie et amplifie la lumière de JD1, la faisant apparaître plus grande et 13 fois plus brillante qu’elle ne le serait autrement. L’effet, connu sous le nom de lentille gravitationnelle, est similaire à la façon dont une loupe déforme et amplifie la lumière dans son champ de vision ; sans lentille gravitationnelle, JD1 aurait probablement été manqué.

    Les chercheurs ont utilisé l’instrument de spectrographie proche infrarouge du télescope Webb, NIRSpec, pour obtenir un spectre de lumière infrarouge de la galaxie, leur permettant de déterminer son âge précis et sa distance par rapport à la Terre, ainsi que le nombre d’étoiles et la quantité de poussière et de poids lourds. éléments qu’il a formés au cours de sa durée de vie relativement courte.

    La combinaison du grossissement gravitationnel de la galaxie et de nouvelles images d’un autre instrument proche infrarouge du télescope Webb, NIRCam, a également permis à l’équipe d’étudier la structure de la galaxie avec des détails et une résolution sans précédent, révélant trois principaux amas de poussière allongés et gaz qui forment des étoiles. L’équipe a utilisé les nouvelles données pour retracer la lumière de JD1 jusqu’à sa source et sa forme d’origine, révélant une galaxie compacte juste une fraction de la taille des galaxies plus anciennes comme la Voie lactée, qui a 13,6 milliards d’années.

    Parce que la lumière met du temps à se rendre sur Terre, JD1 est vue telle qu’elle était il y a environ 13,3 milliards d’années, lorsque l’univers n’avait qu’environ 4% de son âge actuel.

    “Avant la mise en marche du télescope Webb, il y a à peine un an, nous ne pouvions même pas rêver de confirmer une galaxie aussi faible”, a déclaré Tommaso Treu, professeur de physique et d’astronomie à l’UCLA et deuxième auteur de l’étude. “La combinaison de JWST et du pouvoir grossissant de la lentille gravitationnelle est une révolution. Nous réécrivons le livre sur la façon dont les galaxies se sont formées et ont évolué immédiatement après le Big Bang.”

    Houssen Moshinaly

    Rédacteur en chef d'Actualité Houssenia Writing. Rédacteur web depuis 2009.

    Blogueur et essayiste, j'ai écrit 9 livres sur différents sujets comme la corruption en science, les singularités technologiques ou encore des fictions. Je propose aujourd'hui des analyses politiques et géopolitiques sur le nouveau monde qui arrive. J'ai une formation de rédaction web et une longue carrière de prolétaire.

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