JWST bat le record de la galaxie la plus éloignée jamais détectée : ScienceAlert

La lumière qui a voyagé pendant plus de 13,4 milliards d’années pour atteindre notre voisinage de l’espace a été confirmée comme provenant de la galaxie la plus ancienne et la plus éloignée jamais détectée.

Cela place le plus éloigné de ces quatre très jeunes objets à l’aube même de l’Univers, peu de temps après le Big Bang – une période où l’Univers était encore brumeux et trouble et où les premiers rayons de lumière pénétraient l’obscurité.

Si détaillés sont le JWSTGrâce à de longues observations spectroscopiques, les chercheurs peuvent non seulement mesurer la distance parcourue par la lumière de ces galaxies, mais aussi déduire certaines des propriétés des galaxies.

“Pour la première fois, nous avons découvert des galaxies seulement 350 millions d’années après le Big Bang, et nous pouvons être absolument sûrs de leurs distances fantastiques”, dit l’astronome Brant Robertson de l’Université de Californie à Santa Cruz.

“Trouver ces premières galaxies dans des images d’une beauté aussi époustouflante est une expérience particulière.”

Pouvoir scruter l’Univers plus tôt que jamais auparavant était l’un des plus grands espoirs placés dans le JWST. Notre compréhension du premier milliard d’années après le Big Bang est extrêmement limitée, et la découverte d’objets de plus en plus anciens peut aider à faire la lumière sur cette période cruciale de formation.

Nous avons des modèles qui décrivent comment les événements se sont déroulés. Nous pensons qu’avant la naissance des premières étoiles, l’Univers était rempli de matière opaque ; toute lumière dispersée par des électrons libres et n’a pas pu circuler librement.

Ces particules se sont progressivement combinées pour former de l’hydrogène neutre ; lorsque les étoiles ont commencé à se former, elles ont ionisé l’hydrogène et la lumière a brillé. Ce processus s’est achevé environ 1 milliard d’années après la naissance de l’Univers.

La lumière de ces objets est très faible, ayant voyagé de très loin. Et, en raison de l’expansion de l’Univers, il a été considérablement étiré dans l’extrémité la plus longue et la plus rouge du spectre, un phénomène connu sous le nom de décalage vers le rouge.

Le JWST est le télescope le plus puissant jamais lancé dans l’espace, et il est spécialisé dans la lumière infrarouge et proche infrarouge – conçu pour détecter cette lumière décalée vers le rouge, au mieux de nos capacités.

Pour obtenir un décalage vers le rouge fiable, la lumière doit être décomposée en ses longueurs d’onde constitutives, une technique connue sous le nom de spectroscopie. Une équipe de chercheurs a décomposé la lumière du NIRCam du JWST en neuf gammes de longueurs d’onde, en se concentrant sur quatre galaxies à décalages vers le rouge élevés, dont deux ont été identifiées pour la première fois par Hubble.

Les nouvelles données du JWST confirment que ces deux galaxies sont bien parmi les plus éloignées jamais détectées – et les deux autres sont encore plus éloignées.

“Il était crucial de prouver que ces galaxies habitent effectivement l’Univers primitif. Il est très possible que des galaxies plus proches se fassent passer pour des galaxies très éloignées”, a-t-il ajouté. dit l’astronome Emma Curtis-Lake de l’Université de Hertfordshire au Royaume-Uni.

“Voir le spectre révélé comme nous l’espérions, confirmant que ces galaxies sont à la limite de notre champ de vision, certaines plus éloignées que ce que Hubble pouvait voir ! C’est une réalisation extrêmement excitante pour la mission.”

Les deux galaxies Hubble ont des décalages vers le rouge de 10,38 et 11,58. Les nouvelles découvertes du JWST ont des décalages vers le rouge de 12,63 et 13,20 – ce dernier équivalant à environ 13,5 milliards d’années-lumière.

D’autres candidats à des décalages vers le rouge plus élevés sont actuellement à l’étude, mais doivent encore être confirmés. Étant donné que JWST n’est même pas encore opérationnel depuis six mois, il ne faudra probablement pas longtemps avant que le record ne soit battu.

Mais il y a de quoi s’occuper en attendant. Les observations qui nous ont donné ces galaxies lointaines dans le cadre du JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) ont collecté un total de 28 heures de données à partir d’une région de l’espace dans et autour du célèbre Champ ultra profond de Hubble.

Cette lumière pourra nous en dire beaucoup sur les conditions de l’Univers primitif et sur la formation des premières étoiles et galaxies.

“Avec ces mesures, nous pouvons connaître la luminosité intrinsèque des galaxies et déterminer combien d’étoiles elles ont”, Robertson dit.

“Maintenant, nous pouvons commencer à vraiment distinguer comment les galaxies sont assemblées au fil du temps.”

Les chercheurs présenteront leurs découvertes au STScI Premiers résultats scientifiques du JWST conférence. Les deux documents préimprimés peuvent être lus ici et ici.