Le télescope spatial James Webb (JWST) a observé la plus ancienne galaxie jamais observée.
Les astronomes sont maintenant sûrs que la lumière provient de ce galaxie Il avait voyagé sur Terre il y a plus de 13,4 milliards d’années, rapportent deux nouvelles études. Les résultats montrent que ces galaxies sont habitées Univers Quand elle a moins de 350 millions d’années, elle marque l’émergence rapide de la première génération de galaxies.
« Il est très important de prouver que ces galaxies ont vécu dans l’univers primitif. Il est très probable qu’une galaxie plus proche se fasse passer pour une galaxie très éloignée”, a déclaré Emma Curtis Lake, co-auteur de l’une des nouvelles études et astronome à l’Université de Hertfordshire en Angleterre, dans un article. déclaration (Ouvre dans un nouvel onglet).
“Voir le spectre ouvert comme nous l’attendions, confirme que ces galaxies sont au vrai bord de notre vue, et certaines sont plus éloignées de Hubble je vois! “Il s’agit d’un accomplissement de mission très excitant”, a déclaré Curtis Lake.
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Cette découverte souligne la capacité de JWST à accomplir l’une de ses tâches les plus importantes à ce jour – étudier l’univers primitif à travers la lumière qui voyage si longtemps que l’expansion de l’univers allonge sa longueur d’onde. Cette expansion de la lumière s’appelle décalage vers le rouge; Plus la lumière voyage longtemps, plus l’univers s’étend vers l’extrémité rouge du spectre électromagnétique. Cela signifie que le décalage vers le rouge peut être utilisé comme mesure de distance, et que les premières galaxies devaient avoir une lumière qui présentait des décalages vers le rouge extrêmes, avec une lumière s’étendant dans la gamme infrarouge, en particulier le JWST.
À ce jour, l’observatoire de 10 milliards de dollars a identifié plusieurs galaxies candidates avec des décalages vers le rouge très élevés, mais ces observations doivent être confirmées par spectroscopie.
La spectroscopie peut être utilisée pour faire la distinction entre les premières galaxies et les galaxies plus proches et plus récentes qui peuvent avoir des caractéristiques similaires, car la spectroscopie peut identifier les empreintes digitales caractéristiques de certains éléments. Les premières galaxies étaient composées principalement d’hydrogène et d’hélium, et manquaient d’éléments plus lourds tels que l’oxygène, l’azote et le carbone. En effet, ils n’ont pas été enrichis des éléments lourds qui les composent bintang par fusion nucléaire, puis dispersées lorsque ces étoiles sont mortes et sont parties Supernova.
L’analyse par les chercheurs des données recueillies à partir des instruments JWST Near Infrared Camera (NIRCam) et Near Infrared Spectroradiometer (NIRSpec) leur a permis de déterminer les quatre galaxies désignées JADES-GS-z10–0, JADES-GS-z11–0, ont JADES -GS -z12–0 et JADES-GS-z13–0 ont un redshift très intense, allant de 10,3 à 13,2. (JADES signifie “JWST Advanced Deep Extragalactic Survey, soit dit en passant.”)
Ils sont arrivés à cette conclusion parce que les spectres de ces galaxies manquent de signatures claires d’éléments lourds comme le carbone, ce qui signifie que JWST les voit comme ils le faisaient lorsque l’univers n’avait que 300 à 500 millions d’années. (L’univers a actuellement environ 13,8 milliards d’années.)
“Pour la première fois, nous avons détecté une galaxie à peine 350 millions d’années après le Big Bang, et nous sommes tout à fait convaincus de sa distance extraordinaire”, a déclaré Brant Robertson, co-auteur et membre de l’équipe scientifique NIRCam, dans le communiqué. “Trouver ces premières galaxies dans de si belles images est une expérience spéciale.”
Les observations proviennent de la première série d’observations JADES, dirigées vers une petite région du ciel connue sous le nom de champ ultra profond que le télescope spatial Hubble étudie depuis près de deux décennies. Cette portion de ciel contient environ 100 000 galaxies, dont chacune a été découverte à un moment donné de son histoire, il y a peut-être des milliards d’années.
Les chercheurs ont utilisé plus de 10 jours de temps de mission JWST pour étudier le champ ultra-profond avec NIRCam, en l’observant dans neuf couleurs infrarouges différentes. Cela a été suivi de 28 heures de collecte de données effectuées par l’instrument NIRspec sur trois jours. Pour cette raison, JWST a fourni des images très sensibles et nettes de la région, et a également fourni aux astronomes les données dont ils ont besoin pour obtenir une mesure précise du décalage vers le rouge de chaque galaxie et révéler la nature du gaz et des étoiles dans chacune d’elles.
“Ces résultats sont le summum de la raison pour laquelle les équipes NIRCam et NIRSpec ont travaillé ensemble pour mettre en œuvre ce programme de surveillance”, a déclaré Marcia Rieke, chercheuse principale NIRCam de l’Université de l’Arizona.
Les deux articles ont été publiés aujourd’hui (4 avril) dans Revue Nature (Ouvre dans un nouvel onglet). Les chercheurs ont annoncé leurs résultats pour la première fois en décembre 2022, lorsqu’ils les ont présentés lors d’une conférence.
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