En scrutant profondément l’univers primitif avec le télescope spatial James Webb de la NASA, les astronomes ont fait une découverte sans précédent : une galaxie, GS-NDG-9422 (9422), qui pourrait contenir des indices sur les premières étoiles de l’univers. La galaxie présente une étrange signature lumineuse où son gaz surpasse ses étoiles.
Découverte environ un milliard d’années après le Big Bang, cette galaxie intrigante pourrait représenter un chaînon manquant crucial dans l’évolution galactique, comblant potentiellement le fossé entre les premières étoiles et les galaxies bien établies que nous connaissons aujourd’hui.
Indices sur les premières étoiles
“Ma première pensée en observant le spectre de la galaxie a été : “C’est bizarre”, et c’est exactement ce que le télescope Webb a été conçu pour révéler : des phénomènes totalement nouveaux dans l’univers primitif qui nous aideront à comprendre comment l’histoire cosmique a commencé”, a déclaré le responsable. le chercheur Alex Cameron du Université d’Oxford.
Cameron a contacté son collègue Harley Katz, un théoricien, pour interpréter ces étranges données. Avec leur équipe, les experts ont réalisé que les observations inhabituelles correspondaient étroitement aux modèles théoriques de nuages de gaz éclairés par des étoiles massives extrêmement chaudes, où le gaz brille plus que les étoiles elles-mêmes.
Des étoiles plus chaudes et plus massives
“Il semble que ces étoiles doivent être beaucoup plus chaudes et massives que ce que nous voyons dans l’univers local, ce qui est logique car l’univers primitif était un environnement très différent”, a expliqué Katz, affilié à Oxford et l’Université de Chicago.
Dans notre univers local, les étoiles massives et chaudes typiques ont des températures allant de 40 000 à 50 000 degrés Celsius (70 000 à 90 000 degrés Fahrenheit).
En revanche, les étoiles de la galaxie 9422 semblent atteindre des températures supérieures à 80 000 degrés Celsius (140 000 degrés Fahrenheit), une indication frappante de l’environnement unique de la galaxie.
Galaxie au milieu d’une intense formation d’étoiles
L’équipe de recherche émet l’hypothèse que cette galaxie se trouve au milieu d’une phase intense de formation d’étoiles, produisant un grand nombre d’étoiles massives et chaudes.
Autour de la galaxie, un nuage de gaz cosmique dense est bombardé de photons de lumière, ce qui fait briller le gaz plus intensément que les étoiles.
Les étoiles de première génération de l’univers
Ce phénomène inhabituel, où le gaz nébulaire éclipse les étoiles, est particulièrement intéressant car il devrait être caractéristique des étoiles de première génération de l’univers, connues sous le nom d’étoiles de la population III.
“Nous savons que cette galaxie ne possède pas d’étoiles de population III, car les données Webb montrent une trop grande complexité chimique”, a expliqué Katz.
“Cependant, ses étoiles sont différentes de celles que nous connaissons : les étoiles exotiques de cette galaxie pourraient être un guide pour comprendre comment les galaxies sont passées des étoiles primordiales aux types de galaxies que nous connaissons déjà.”
Premiers stades du développement des galaxies
Actuellement, la galaxie 9422 ne représente qu’un exemple de cette phase intrigante de l’évolution galactique, et de nombreuses questions demeurent.
Ces conditions sont-elles typiques des galaxies à cette période, ou sont-elles rares ? Que peuvent-ils nous dire de plus sur les étapes encore plus précoces du développement des galaxies ?
Cameron, Katz et leur équipe recherchent activement d’autres galaxies comme 9422 pour mieux comprendre ce qui s’est passé au cours du premier milliard d’années après le Big Bang.
“C’est une période très excitante de pouvoir utiliser le télescope Webb pour explorer cette époque dans un univers qui était autrefois inaccessible”, a déclaré Cameron. « Nous ne sommes qu’au début de nouvelles découvertes et compréhensions. »
Formation et évolution galactiques
Alors que les chercheurs continuent d’étudier GS-NDG-9422, ils sont impatients d’identifier davantage de galaxies de cette première ère cosmique qui pourraient fournir des informations supplémentaires sur la formation des premières étoiles de l’univers.
De telles découvertes sont essentielles pour comprendre comment ces premières étoiles ont façonné les débuts de l’univers et influencé l’émergence des galaxies.
En étudiant davantage de galaxies comme GS-NDG-9422, les astronomes espèrent mieux comprendre la transition entre les nuages de gaz primordiaux de l’univers primitif et les galaxies structurées que nous voyons aujourd’hui.
Ces recherches sont essentielles pour élucider les processus complexes qui ont conduit à la formation et à l’évolution galactiques, tout en mettant en lumière le rôle des premières étoiles dans le façonnement de l’histoire cosmique.
Ces recherches en cours promettent d’approfondir notre compréhension des origines de l’univers et du rôle joué par les premières galaxies dans le grand récit de l’évolution cosmique.
L’étude est publiée dans la revue Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
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