Le télescope James Webb découvre 300 objets mystérieux qui remettent en question la compréhension de l'univers primitif

Lors d'une étude récente, l' équipe a scruté les confins de l'univers et a fait une découverte surprenante. En analysant des images infrarouges prises par le télescope spatial James Webb, ils ont découvert 300 objets bien plus brillants que prévu.

Des astronomes utilisant le télescope spatial James Webb de la NASA ont découvert 300 objets mystérieux qui pourraient être parmi les premières galaxies de l'univers. Si leur existence est confirmée, elle pourrait remodeler notre compréhension de la formation des galaxies. (Concept d'artiste). Source : SciTechDaily.com

« Ces objets mystérieux sont des galaxies potentielles de l'univers primordial, ce qui signifie qu'il pourrait s'agir de galaxies très anciennes. Si seulement quelques-uns de ces objets sont ce que nous pensons, notre découverte pourrait remettre en question les idées actuelles sur la formation des galaxies dans l'univers primordial – la période où les premières étoiles et galaxies ont commencé à se former », a déclaré Haojing Yan, professeur d'astronomie au Mizzou College of Arts and Sciences et co-auteur de l'étude.

Un appareil infrarouge ouvre la voie aux premières recherches spatiales

Selon les scientifiques, déterminer la nature des objets lointains ne peut pas être fait immédiatement, mais nécessite un processus méticuleux en plusieurs étapes, combinant une technologie de pointe, une analyse minutieuse et beaucoup d'efforts de la part des « détectives astronomiques ».

L'équipe de Mizzou a commencé avec deux instruments infrarouges avancés de James Webb : la caméra proche infrarouge et l'instrument infrarouge moyen. Ces instruments sont conçus pour capter la lumière des confins de l'univers et sont donc essentiels à l'étude de l'univers primitif. L'intérêt porté à la lumière infrarouge s'explique par le fait que plus un objet est éloigné de la Terre, plus sa lumière met de temps à voyager et plus elle est étirée dans la partie infrarouge du spectre à son arrivée.

« À mesure que la lumière de ces galaxies primitives voyage dans l'espace, elle s'étend vers des longueurs d'onde plus grandes, passant de la lumière visible à l'infrarouge. Cet étirement, appelé décalage vers le rouge, nous aide à déterminer la distance de ces galaxies. Plus le décalage vers le rouge est élevé, plus la galaxie est éloignée de la Terre et plus elle est proche du commencement de l'univers », explique Yan.

Illustration montrant des objets mystérieux dans l'espace identifiés par des chercheurs de l'Université du Missouri lors de leur étude. Crédit : Bangzheng « Tom » Sun/Université du Missouri

Application de la technique du saut dans la recherche

Pour clarifier l'identité des 300 protogalaxies potentielles, les chercheurs de Mizzou ont utilisé une méthode éprouvée appelée « technique d'abandon ». « Cette technique permet de détecter les galaxies à fort décalage vers le rouge en recherchant des objets qui apparaissent à des longueurs d'onde plus rouges mais disparaissent à des longueurs d'onde plus bleues – signe que leur lumière a parcouru de longues distances et de longs temps », explique Bangzheng « Tom » Sun, doctorant travaillant avec Yan et auteur principal de l'article. « Ce phénomène est une signature de la “cassure Lyman”, une caractéristique spectrale causée par l'absorption de la lumière ultraviolette par l'hydrogène neutre. À mesure que le décalage vers le rouge augmente, la signature se déplace vers des longueurs d'onde plus rouges. »

Le professeur Yan a ajouté que si la technique du saut permet d'identifier individuellement des galaxies candidates, l'étape suivante consiste à vérifier si elles présentent effectivement des décalages vers le rouge « très » élevés. « Idéalement, cela se ferait par spectroscopie, une technique qui diffuse la lumière sur de nombreuses longueurs d'onde différentes afin d'identifier des signatures permettant des déterminations précises du décalage vers le rouge », a-t-il déclaré.

La spectroscopie, la référence absolue pour confirmer l'existence des premières galaxies

En l'absence de données spectrales complètes, l'équipe a utilisé une méthode appelée ajustement de la distribution spectrale d'énergie. Cela a fourni à Sun et Yan une base pour estimer les décalages vers le rouge des galaxies candidates, ainsi que d'autres propriétés telles que l'âge et la masse. Jusqu'alors, de nombreux scientifiques pensaient que ces objets extrêmement brillants n'étaient pas des protogalaxies, mais plutôt d'autres phénomènes les imitant. Cependant, au vu des nouveaux résultats, Sun et Yan estiment que ces objets méritent d'être étudiés plus en détail et ne doivent pas être écartés trop tôt.

« Même si l’existence de seulement quelques-uns de ces objets dans l’univers primitif est confirmée, ils nous obligeront à réviser nos théories existantes sur la formation des galaxies », a souligné le professeur Yan.

Le test final, selon les chercheurs, s'appuiera toujours sur la spectroscopie – considérée comme la référence absolue – pour confirmer ces résultats. La spectroscopie décompose la lumière en différentes longueurs d'onde, à la manière d'un prisme qui la divise en un arc-en-ciel de couleurs. De là, les scientifiques peuvent découvrir l'empreinte spectrale unique d'une galaxie, révélant comment elle s'est formée, son âge et sa composition.

« L'un de nos objets a été confirmé spectroscopiquement comme étant une protogalaxie. Mais cet objet seul ne suffit pas. Nous aurons besoin de confirmations supplémentaires pour affirmer avec certitude que les théories actuelles sont remises en question », a déclaré Sun.

Source : https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/kinh-vien-vong-james-webb-phat-hien-300-vat-the-bi-an-thach-thuc-hieu-biet-ve-vu-tru-so-khai/20250824045453656