De nouvelles images de Webb montrent des bébés galaxies riches en gaz qui mettent le feu au premier univers

De nouvelles images du télescope spatial James Webb (JWST) ont aidé les astronomes australiens à percer les secrets de la façon dont les galaxies naissantes ont déclenché une explosion de formation d’étoiles au tout début de l’univers.

Certaines des premières galaxies étaient riches en gaz qui brillait si fort qu’il éclipsait les étoiles émergentes. Dans une étude publiée aujourd’hui, les astronomes ont découvert à quel point ces galaxies brillantes étaient répandues il y a environ 12 milliards d’années.

Les images du JWST ont montré que près de 90 % des galaxies de l’univers primitif possédaient ce gaz incandescent, produisant ce que l’on appelle des « caractéristiques de raies d’émission extrêmes ».

“Les étoiles de ces jeunes galaxies étaient remarquables, produisant juste la bonne quantité de rayonnement pour exciter le gaz environnant. Ce gaz, à son tour, brillait encore plus fort que les étoiles elles-mêmes”, explique le Dr Anshu Gupta du Centre d’excellence de l’ARC pour All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D) et le nœud de l’Université Curtin du Centre international de recherche en radioastronomie (ICRAR), auteur principal d’un article décrivant la découverte.

“Jusqu’à présent, il était difficile de comprendre comment ces galaxies étaient capables d’accumuler autant de gaz. Nos résultats suggèrent que chacune de ces galaxies avait au moins une galaxie voisine proche. L’interaction entre ces galaxies provoquerait un refroidissement du gaz et déclencherait un intense épisode de formation d’étoiles, entraînant cette caractéristique d’émission extrême.

Cette découverte est un exemple graphique de la clarté inégalée qu’offre le télescope JWST dans l’étude de l’univers primitif.

“La qualité des données du télescope James Webb est exceptionnelle”, déclare le Dr Gupta. “Il a la profondeur et la résolution nécessaires pour voir les voisins et l’environnement autour des premières galaxies à partir de l’époque où l’univers n’avait que 2 milliards d’années. Avec ce détail, nous avons pu voir une différence marquée dans le nombre de voisins entre les galaxies avec l’émission extrême. fonctionnalités et celles qui n’en ont pas.

Auparavant, nous avions du mal à obtenir une image claire des galaxies datant d’environ 2 milliards d’années de l’âge de l’univers. Comme de nombreuses étoiles devaient encore se former, la tâche était rendue plus difficile avec beaucoup moins de galaxies sur lesquelles se concentrer.

“Avant JWST, nous ne pouvions réellement obtenir une image que de galaxies vraiment massives, dont la plupart se trouvent dans des amas très denses, ce qui les rend plus difficiles à étudier”, explique le Dr Gupta. “Avec la technologie disponible à l’époque, nous ne pouvions pas observer 95 % des galaxies que nous avons utilisées dans cette étude. Le télescope James Webb a révolutionné notre travail.”

La découverte a prouvé les hypothèses précédentes, déclare le professeur agrégé Tran, ASTRO 3D et le Centre d’astrophysique de Harvard et du Smithsonian. “Nous soupçonnions que ces galaxies extrêmes étaient le signe d’interactions intenses dans l’univers primitif, mais ce n’est qu’avec les yeux perçants de JWST que nous pourrions confirmer notre intuition”, dit-elle.

La recherche s’est appuyée sur les données obtenues dans le cadre de l’enquête JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), qui explore l’univers des premières galaxies grâce à l’imagerie infrarouge profond et à la spectroscopie multi-objets. Cela ouvre la voie à de nouvelles perspectives.

“Ce qui est vraiment passionnant dans cette pièce, c’est que nous voyons des similitudes entre les raies d’émission entre les toutes premières galaxies et les galaxies qui se sont formées plus récemment et qui sont plus faciles à mesurer. Cela signifie que nous avons maintenant plus de moyens de répondre aux questions sur le début de l’univers, une période qui est techniquement très difficile à étudier”, déclare le deuxième auteur, Ravi Jaiswar, titulaire d’un doctorat. étudiant à l’Université Curtin/ICRAR et ASTRO 3D.

“Cette recherche est au cœur du travail de notre programme Galaxy Evolution. En comprenant à quoi ressemblent les premières galaxies, nous pouvons répondre aux questions sur l’origine des éléments qui composent notre tout dans notre vie quotidienne ici sur Terre”, explique le professeur. Emma Ryan-Weber, directrice d’ASTRO 3D.

La recherche est publiée dans Le journal d’astrophysique.