Une étude éclaire le mystère des galaxies géantes dans l’univers nouveau-né | Science

Quand le télescope spatial il y a deux ans James Webb Il a commencé à envoyer ses premières images de l’enfance de l’univers, il y a eu des surprises. Au lieu de petites galaxies qui n’avaient pas encore eu le temps de se développer, il y avait des accumulations d’étoiles gigantesques qui semblaient remettre en question les modèles cosmologiques les plus acceptés. Plus tôt cette année, l’objet le plus lumineux de l’univers a été découvert, à 12 milliards d’années-lumière, un quasar si brillant que pendant des décennies on l’avait confondu avec une étoile proche. Au lieu d’un soleil, il s’agissait d’un disque de gaz et de poussière de sept années-lumière de diamètre en orbite autour d’un trou noir d’une masse de 17 milliards de soleils.

Ensuite, la prédilection de l’univers à former des objets très massifs dans des zones à forte densité de galaxies a été évoquée comme explication possible. Dans l’univers actuel, après des milliards d’années d’expansion cosmique, tout est plus éloigné de tout et il n’y a plus de masse pour générer aussi rapidement des objets gigantesques. L’existence de trous de germination a également été proposée, un type d’objets qui pourraient expliquer la formation si rapide de trous noirs aussi massifs.

Cependant, une nouvelle étude, publiée hier lundi dans Le Journal d’Astrophysiquesuggère une explication alternative. La luminosité de certaines de ces galaxies ne s’expliquerait pas par leur taille ou le nombre d’étoiles qu’elles abritent, mais par l’effet des trous noirs très actifs qui habitent leur intérieur. Ces objets consomment d’énormes quantités de gaz à proximité et le frottement de ce matériau en mouvement rapide provoque une luminosité extraordinaire, les faisant paraître plus massifs qu’ils ne le sont réellement.

Lorsque les scientifiques ont éliminé ces galaxies particulièrement brillantes, le calcul de la masse des autres s’est inscrit dans les prévisions des modèle standard de cosmologie. “En fin de compte, il n’y a pas de crise en termes de modèle standard de cosmologie”, déclare Steve Finkelstein, professeur à l’Université du Texas à Austin et co-auteur de l’étude. “Lorsque vous avez une théorie qui a résisté à l’épreuve du temps comme celle-ci, vous devez disposer de preuves accablantes pour l’exclure, et ce n’est pas le cas”, conclut-il.

Cependant, les données du James Webb Ils continuent de montrer plus de galaxies qu’il n’y en aurait à un rythme de formation similaire à celui observé dans notre région du cosmos et il n’y a toujours pas d’interprétation définitive sur la nature des petits points rouges qui apparaissent dans les images des télescopes spatiaux. Des équipes comme celle qui signe l’article dans Le Journal d’Astrophysique Ils ont observé dans le spectre de ces points des signes de ce qui ressemble à de l’hydrogène se déplaçant à grande vitesse, ce qui est typique des disques d’accrétion qui se forment autour des trous noirs. S’il en était ainsi, ce gaz tombant dans le trou expliquerait, au moins en partie, la luminosité de ces points, qui n’auraient pas besoin d’abriter autant d’étoiles. Calculer la quantité de lumière provenant du gaz en mouvement et celle des étoiles nous aidera à comprendre à quoi ressemblait réellement le cosmos quelques centaines de millions d’années après le Big Bang.

Même si les nouvelles images n’ont pas provoqué l’effondrement du modèle standard de cosmologie, celui-ci nécessitera peut-être quelques ajustements. “Nous ne comprenons pas bien tout et cela rend la science amusante, car ce serait très ennuyeux si, avec un seul article scientifique, nous pouvions tout expliquer et qu’il n’y avait plus de questions à répondre”, explique Katherine Chworowsky, première auteure de l’étude.

Dans les années à venir, des images du James Webb Ils promettent d’offrir du matériel pour repenser l’histoire évolutive de l’univers, y compris des mystères tels que l’énergie noire, la force qui constitue plus de 70 % de l’univers. La capacité du télescope à photographier des supernovae lointaines, un type d’étoile utilisé pour mesurer les distances dans le cosmos, servira à mieux calculer le taux d’expansion de l’univers tout au long de son histoire, et à comparer les galaxies anciennes et modernes. comment cette énergie immense, omniprésente et invisible a poussé l’univers à son état actuel.

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