James Webb révèle un feu d’artifice de création d’étoiles dans l’Univers primitif

Le télescope spatial James Webb de la NASA offre des aperçus inédits sur les débuts de l’Univers. Le programme JADES, une des plus importantes initiatives du télescope, a permis de découvrir des centaines de galaxies existant alors que l’Univers n’avait pas encore 600 millions d’années. Cette image infrarouge du télescope spatial James Webb de la NASA a été capturée pour le programme JADES. Elle montre une partie du cielconnue sous le nom de GOODS-South, déjà largement étudiée par le télescope spatial Hubble et d’autres observatoires. Plus de 45 000 galaxies sont visibles ici.
Crédits: NASA, ESA, CSA, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Marcia Rieke (University of Arizona), Daniel Eisenstein (CfA). Traitement de l’image: Alyssa Pagan (STScI)
Ces résultats ont été présentés lors de la 242ème réunion de la Société Astronomique Américaine à Albuquerque, Nouveau-Mexique. Marcia Rieke de l’Université de l’Arizona, co-dirigeante du programme JADES, a posé les questions que cherche à résoudre ce projet:
– Comment les premières galaxies se sont-elles formées ?
– À quelle vitesse ont-elles produit des étoiles ? Pourquoi certaines ont-elles cessé de former des étoiles ?

Ryan Endsley de l’Université du Texas à Austin a dirigé une étude sur les galaxies qui existaient entre 500 et 850 millions d’années après le Big Bang. C’était une période cruciale appelée l’Époque de Réionisation. Pendant des centaines de millions d’années après le Big Bang, l’Univers était rempli d’un brouillard gazeux le rendant opaque à la lumière énergétique. Vers un milliard d’années après le Big Bang, ce brouillard s’est dissipé, rendant l’Univers transparent, un processus appelé réionisation.

Dans le cadre du programme JADES, Endsley et son équipe ont étudié ces galaxies avec l’instrument NIRSpec du télescope Webb pour rechercher des signes de formation d’étoiles. Ils ont découvert que presque toutes les galaxies qu’ils ont identifiées présentaient des signes d’une formation intense d’étoiles. Ces galaxies auraient peut-être été les principales actrices de la réionisation.

L’équipe a également découvert que ces jeunes galaxies ont connu des périodes de formation d’étoiles rapide, entrecoupées de périodes plus calmes. Ces hauts et ces bas pourraient être liés à la capture par les galaxies de nuages de gaz nécessaires à la formation des étoiles.

Un autre aspect du programme JADES concerne la recherche des galaxies les plus anciennes, existant lorsque l’Univers avait moins de 400 millions d’années. Kevin Hainline de l’Université de l’Arizona et son équipe ont utilisé l’instrument NIRCam du télescope Webb pour obtenir ces mesures. Ils ont identifié plus de 700 galaxies candidates qui existaient lorsque l’Univers avait entre 370 millions et 650 millions d’années. Cette quantité dépasse largement les prévisions basées sur les observations faites avant le lancement du télescope Webb.