Le télescope spatial James Webb de la NASA trouve des preuves du chaînon manquant avec les premières étoiles !
Une nouvelle étude publiée dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society s'intéresse à une galaxie étrange dans laquelle le gaz éclipse les étoiles.
Grâce au télescope spatial James Webb de la NASA, des astronomes ont découvert une galaxie présentant un étrange signal lumineux, qui pourrait être le gaz éclipsant ses étoiles. Découverte environ un milliard d'années après le Big Bang, la galaxie GS-NDG-9422 (9422) pourrait être un chaînon manquant de l'évolution galactique entre les premières étoiles de l'univers et les galaxies plus établies.
« C'est exactement ce que le télescope Webb a été conçu pour révéler : des phénomènes entièrement nouveaux dans l'univers primitif qui nous aideront à comprendre comment l'histoire cosmique a commencé », a déclaré le chercheur principal Alex Cameron, de l'Université d'Oxford.
Étrange signal lumineux en provenance de la galaxie
Cameron a travaillé avec Harley Katz, un théoricien, pour analyser les données. Ensemble, ils ont découvert que les modèles informatiques de nuages de gaz cosmiques chauffés par des étoiles chaudes et massives, au point que le gaz dépasse l'éclat des étoiles, correspondaient parfaitement aux observations du télescope.
« Il semble que ces étoiles doivent être beaucoup plus chaudes et plus massives que ce que nous observons dans l'univers local, ce qui est logique car l'univers primitif était un environnement très différent », a déclaré M. Katz, d'Oxford et de l'université de Chicago.
Dans l'univers local, les étoiles massives typiques ont des températures comprises entre 40 000 et 50 000 degrés Celsius. Selon l'équipe de chercheurs, la galaxie 9422 contient des étoiles dont la température dépasse 80 000 degrés Celsius.
L'équipe pense que la galaxie se trouve au milieu d'une phase de formation d'étoiles à l'intérieur d'un nuage de gaz dense qui produit de nombreuses étoiles chaudes et massives. Le nuage de gaz reçoit de grandes quantités de photons de lumière provenant des étoiles, ce qui explique qu'il brille désormais de mille feux.
Le gaz nébuleux qui brille plus que les étoiles est intéressant parce qu'il s'agit de quelque chose qui avait été prédit dans les environnements de la première génération d'étoiles de l'univers, que les scientifiques classent comme des étoiles de Population III.
« Nous savons que cette galaxie n'a pas d'étoiles de population III, car les données de Webb montrent une trop grande complexité chimique. Cependant, ses étoiles sont différentes de celles que nous connaissons : les étoiles exotiques de cette galaxie pourraient nous aider à comprendre comment les galaxies sont passées du stade d'étoiles primordiales aux types de galaxies que nous connaissons déjà », a déclaré M. Katz.
Questions sans réponse
La galaxie 9422 étant un exemple de cette phase de développement galactique, de nombreuses questions de l'équipe restent sans réponse : s'agit-il de conditions habituelles pour les galaxies à cette époque, ou de phénomènes rares ? Que peuvent-elles nous apprendre sur les phases antérieures de l'évolution galactique ? Cameron, Katz et leur équipe de recherche s'emploient activement à identifier d'autres galaxies à ajouter à cette population afin de mieux comprendre ce qui a pu se passer dans l'univers au cours du premier milliard d'années qui a suivi le Big Bang.
« C'est une période très excitante que de pouvoir utiliser le télescope Webb pour explorer cette partie de l'univers jusqu'alors inaccessible », a déclaré M. Cameron. « Nous n'en sommes qu'au début des nouvelles découvertes et des nouvelles perspectives ».
Référence de l'article :
Cameron, A.J., Katz, H., Witten, C., Saxena, A., Laporte, N. and Bunker, A.J. (2024). Nebular dominated galaxies: insights into the stellar initial mass function at high redshift. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, [online] 534(1), pp.523–543. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stae1547