Télescope spatial de la NASA : les galaxies géantes n’étaient qu’une illusion d’optique

Als Astronomen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop der NASA ihre ersten Blicke auf Galaxien im frühen Universum warfen, waren sie überrascht. Denn statt Galaxien in der Frühphase ihrer Entwicklung beobachteten die Forscher eine Schar ausgewachsener Sternsysteme.

Einige Galaxien schienen zu massiv und bereits in der frühen Phase des Kosmos zu schnell gewachsen zu sein, um mit dem gängigen Standardmodell der Kosmologie und Simulationen erklärt werden zu können. Einige Astronomen vermuteten gar, dass die etablierte Theorie die Entwicklung des Universums teilweise nicht richtig beschreibt. Jetzt gibt ein internationales Astronomenteam Entwarnung: Offenbar beruhen die Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop auf einer optischen Täuschung.

Laut einer neuen Studie, die jetzt im „Astrophysical Journal“ erschienen ist, sind einige dieser frühen Galaxien in Wirklichkeit viel weniger massereich. Der Grund für die Täuschung sind Schwarze Löcher im Zentrum der Galaxien. Sie lassen die frühen Sternsysteme viel heller und größer erscheinen, als sie tatsächlich sind. Den Beleg haben jüngste Daten des James-Webb-Teleskops geliefert, die im Rahmen der CEERS-Beobachtungskampagne (Cosmic Evolution Early Release Science) gewonnen wurden.

“Nous voyons encore plus de galaxies que prévu, mais aucune n’est si massive qu’elle endommagerait notre modèle théorique du cosmos”, explique Katherine Chworowsky, responsable de l’étude de l’Université du Texas à Austin.

Les galaxies qui semblent excessivement massives abritent des trous noirs qui absorbent rapidement les gaz de leur environnement. De la chaleur et de la lumière sont libérées au cours du processus. Le résultat : ces systèmes stellaires brillent beaucoup plus que ce ne serait le cas si la lueur provenait uniquement des étoiles. Cela donne l’impression que les galaxies en question contiennent beaucoup plus d’étoiles et sont donc plus massives qu’elles ne le sont réellement. Lorsque les scientifiques de Chworowsky ont retiré de leur analyse ces galaxies, qui apparaissaient sous la forme de « petits points rouges » dans les images du télescope Webb en raison du décalage vers le rouge de la lumière émise, les prédictions du modèle standard étaient à nouveau conformes aux données d’observation.

“En fin de compte, il n’y a pas de crise dans le modèle standard de la cosmologie”, déclare Steven Finkelstein de l’Université du Texas et co-auteur de l’étude. « Lorsque vous avez une théorie qui a résisté à l’épreuve du temps pendant si longtemps, vous devez disposer de preuves accablantes pour vraiment la rejeter. Et ce n’est tout simplement pas le cas.

Bien que les astronomes aient résolu le problème principal, il reste une question à laquelle ils ne peuvent pas répondre : il y a encore environ deux fois plus de galaxies massives dans les données précédentes du télescope James Webb que ce à quoi on pourrait s’attendre selon le modèle standard. Les astronomes autour de Chworowsky expliquent cela en disant que les étoiles du premier univers auraient pu se former et former des galaxies plus rapidement qu’aujourd’hui. “Peut-être que les galaxies du premier univers étaient plus efficaces pour transformer le gaz en étoiles”, explique Chworowsky.