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

(CNN) Les astronomes ont utilisé le télescope spatial James Webb pour remonter le temps jusqu’aux premiers jours de l’univers – et ils ont découvert quelque chose d’inattendu.

L’observatoire spatial a révélé six galaxies massives qui existaient entre 500 millions et 700 millions d’années après le Big Bang qui a créé l’univers. La découverte bouleverse complètement les théories existantes sur l’origine des galaxies, selon une nouvelle étude publiée mercredi dans la revue Science. nature.

« Ces objets sont beaucoup plus massifs que prévu », a déclaré Joel Lega, co-auteur de l’étude, professeur adjoint d’astronomie et d’astrophysique à Penn State, dans un communiqué. « Nous nous attendions seulement à trouver de très jeunes galaxies à ce moment-là, mais nous avons trouvé des galaxies matures comme la nôtre dans ce qui était auparavant considéré comme l’aube de l’univers. »

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

« La révélation que la formation de galaxies massives a commencé si tôt dans l’histoire de l’univers bouleverse ce que beaucoup d’entre nous pensaient être une science établie », a déclaré Lega. « Nous avons officieusement appelé ces êtres le » Briseur d’univers « – et ils sont restés fidèles à leur nom jusqu’à présent. »

Les galaxies sont si massives qu’elles contredisent 99% des modèles représentant les premières galaxies de l’univers, ce qui signifie que les scientifiques doivent repenser la façon dont les galaxies se forment et évoluent. 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.

« Nous avons regardé le tout premier univers pour la première fois et n’avions aucune idée de ce que nous allions trouver », a déclaré Lega. « Il s’avère que nous avons trouvé quelque chose de si inattendu que cela crée en fait des problèmes pour la science. Cela remet en question toute l’image de la formation des premières galaxies. »

Exploration des premières galaxies

Leja et ses collègues ont commencé à analyser les données de Webb avec Les premières images haute résolution du télescope, une fois qu’ils ont été libérés en juillet. Les galaxies sont apparues comme de grands points de lumière, et l’équipe a été surprise de les voir – ils ont été tellement surpris qu’ils ont pensé qu’ils avaient fait une erreur dans l’interprétation des données.

« Lorsque nous avons obtenu les données, tout le monde a commencé à plonger et ces énormes choses sont apparues très rapidement », a déclaré Lega. « Nous avons commencé à faire du mannequinat et avons essayé de comprendre ce que c’était, parce que c’était si grand et si brillant. Ma première pensée a été que nous avons fait une erreur et que nous allons la trouver et passer à autre chose. Je n’ai pas trouvé cette erreur, malgré de nombreux essais. »

Une façon de déterminer pourquoi les galaxies se développent si rapidement, a déclaré Lega, est de prendre une image spectroscopique des galaxies, ce qui implique de diviser la lumière en différentes longueurs d’onde pour identifier les différents éléments, ainsi que de déterminer la vraie distance des galaxies. Les données de spectroscopie fourniront une vue plus détaillée des galaxies et de leur taille impressionnante.

« Le spectre nous dira immédiatement si ces choses sont réelles ou non », a déclaré Lega. « Cela va nous montrer à quel point ils sont grands, à quelle distance ils sont. Ce qui est drôle, c’est que nous avons toutes ces choses que nous espérons apprendre de James Webb et cela n’était nulle part en haut de la liste. Nous avons trouvé quelque chose que nous n’aurions jamais pensé à demander à l’univers – et c’est arrivé bien plus vite que je ne le pensais. » J’imagine, mais c’est parti. »

Il est également possible que les galaxies identifiées avec les données de Webb soient complètement différentes.

« C’est le premier aperçu en arrière jusqu’à présent, il est donc important que nous ouvrions notre esprit sur ce que nous voyons », a déclaré Lega. « Bien que les données suggèrent qu’il s’agit de galaxies potentielles, je pense qu’il existe une possibilité très réelle que certains de ces objets se transforment en trous noirs supermassifs. Quoi qu’il en soit, la quantité de masse que nous avons détectée signifie que la masse connue des étoiles à cette période de notre univers est jusqu’à 100 fois plus grand. » fois que nous ne le pensions auparavant. Même si nous réduisons l’échantillon de moitié, c’est toujours un changement incroyable. «