Le télescope Webb a découvert des galaxies étonnamment massives de l’univers primitif

(CNN) Les astronomes utilisent le télescope spatial James Webb pour revenir sur les débuts de l’univers – et ils ont découvert quelque chose d’inattendu.

L’observatoire spatial a révélé six galaxies massives datant de 500 à 700 millions d’années après le Big Bang qui a créé l’univers. La découverte bouleverse complètement les théories actuelles sur l’origine des galaxies, selon une nouvelle étude publiée mercredi dans la revue Nature.

« Ces objets sont beaucoup plus grands que prévu », a déclaré Joel Leja, professeur adjoint d’astronomie et d’astrophysique à la Penn State University, dans un communiqué. « Nous nous attendions à ne trouver que de petites galaxies jeunes et infantiles à ce moment-là, mais nous avons trouvé nos galaxies matures dans ce qui était auparavant considéré comme l’aube de l’univers. »

Le télescope surveille l’univers en lumière infrarouge, invisible à l’œil humain, et est capable de détecter la faible lumière des étoiles et des galaxies anciennes. En scrutant l’univers lointain, l’observatoire peut essentiellement voir aussi loin qu’il y a 13,5 milliards d’années. (Les scientifiques ont déterminé que l’univers a environ 13,7 milliards d’années.)

« La révélation que la formation massive de galaxies a commencé très tôt dans l’histoire de l’Univers améliore ce que beaucoup d’entre nous pensaient être une science établie », a déclaré Leja. « Nous appelons officieusement ces objets » briseurs d’univers « – et jusqu’à présent, ils ont été à la hauteur de leur nom. »

Les galaxies sont si massives qu’elles entrent en conflit avec 99 % des modèles représentant les premières galaxies de l’univers, ce qui signifie que les scientifiques doivent repenser la façon dont les galaxies se sont formées et ont évolué. La théorie actuelle suggère que les galaxies ont commencé comme de petits nuages ​​d’étoiles et de poussière qui se sont développés au fil du temps.

Webb a capturé des images de six galaxies massives. L’une d’elles (en bas à gauche) peut avoir autant d’étoiles que notre Voie lactée, mais est 30 fois plus compacte.

« Nous regardions l’univers primitif pour la première fois et n’avions aucune idée de ce que nous allions trouver », a déclaré Leja. « Nous avons trouvé quelque chose d’inattendu qui crée vraiment des problèmes pour la science. Cela remet en question toute l’image de la formation des premières galaxies. »

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Explorer les premières galaxies

Leja et ses collègues ont commencé à analyser les données Web Les premières images haute résolution du télescope, une fois qu’ils ont été libérés en juillet. Les galaxies semblaient être de grands points de lumière, et l’équipe a été surprise de les voir – si surprise qu’elle a pensé qu’elle avait fait une erreur dans l’interprétation des données.

« Une fois que nous avons obtenu les données, tout le monde a commencé à intervenir et ces choses massives sont sorties très rapidement », a déclaré Leja. « Nous avons commencé à faire du mannequinat et à essayer de comprendre ce qu’ils étaient, parce qu’ils étaient si grands et si brillants. Ma première pensée a été que nous avions fait une erreur et que nous allions le comprendre et continuer notre vie. Mais nous n’avons toujours pas ‘t. Nous nous sommes efforcés de trouver l’erreur.

Une façon de déterminer pourquoi les galaxies se sont développées si rapidement est d’imager le spectre de la galaxie, ce qui implique de diviser la lumière en différentes longueurs d’onde pour définir les différents éléments, ainsi que de déterminer la distance réelle des galaxies, a déclaré Leja. Les données de spectroscopie fourniront un aperçu détaillé des galaxies et de leur taille impressionnante.

« Un spectre nous dira immédiatement si ces choses sont réelles ou non », a déclaré Leja. « Cela va nous montrer à quel point ils sont grands et à quelle distance ils sont. Le plus drôle, c’est que nous avons toutes ces choses que nous pensons que nous allons apprendre de James Webb, qui n’est pas en tête de liste. Nous avons découvert quelque chose que nous ne pensions pas pouvoir. Écouter l’univers – c’est arrivé plus vite que je ne le pensais, mais nous y sommes.

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Les galaxies identifiées avec des données Web peuvent en réalité être autre chose.

« C’est notre première observation jusqu’à présent, il est donc important de garder l’esprit ouvert sur ce que nous voyons », a déclaré Leja. « Bien que les données suggèrent qu’il s’agit de galaxies, je pense qu’il existe une possibilité réelle que certains de ces objets deviennent des trous noirs supermassifs cachés. Quoi qu’il en soit, la quantité de masse que nous avons trouvée représente la masse connue des étoiles à l’heure actuelle. Notre univers est 100 fois plus grand que nous ne le pensions auparavant. Même en réduisant de moitié l’échantillon, c’est un changement encore plus étonnant. »

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