L’équipe canadienne NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS) a découvert les amas globulaires les plus éloignés jamais trouvés en utilisant le Télescope spatial James Webb (JWST). Ces groupes denses de millions d’étoiles peuvent être des reliques qui contiennent les premières et les plus anciennes étoiles de l’univers.
Cette découverte en Le premier champ profond de Webb fournit déjà un aperçu détaillé de la première phase de formation des étoiles, confirmant l’incroyable puissance de JWST.
La «galaxie Sparkler» distante de neuf milliards d’années-lumière était au centre de la première image en champ profond de Webb, extrêmement détaillée, ont déclaré les astronomes. Les chercheurs ont appelé ces objets compacts autour de cette galaxie des “étincelles”, qui apparaissaient sous la forme de petits points jaunes.
Selon l’équipe de recherche, ces étincelles pourraient soit être nouvelles amas d’étoiles en développement actif qui se sont formés trois milliards d’années après la Big Bang au plus fort de la formation d’étoiles ou d’anciens amas globulaires. Les amas globulaires sont d’anciennes collections d’étoiles du début d’une galaxie, fournissant des informations sur les premiers stades de son développement et de son expansion.
À partir de leur analyse initiale de 12 de ces objets compacts, les chercheurs ont déterminé que cinq d’entre eux ne sont pas seulement des amas globulaires mais parmi les plus anciens connus.
Kartheik G. Iyer, Dunlap Fellow au Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics de l’Université de Toronto et co-auteur principal de l’étude, a déclaré : “Regarder les premières images de JWST et découvrir d’anciens amas globulaires autour de galaxies lointaines a été un moment incroyable, qui n’était pas possible avec les précédents Le télescope spatial Hubble imagerie ».
« Puisque nous avons pu observer les étincelles sur une gamme de longueurs d’onde, nous avons pu les modéliser et mieux comprendre leurs propriétés physiques, comme leur âge et le nombre d’étoiles qu’elles contiennent. Nous espérons que le fait de savoir que les amas globulaires peuvent être observés à de si grandes distances avec JWST stimulera la science et la recherche d’objets similaires.
Lamiya Mowla, Dunlap Fellow au Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics de l’Université de Toronto et co-auteur principal de l’étude, a déclaré : “Ces amas nouvellement identifiés se sont formés près de la première fois où il était même possible de créer des étoiles. Parce que la galaxie Sparkler est beaucoup plus éloignée que notre propre Voie lactée, il est plus facile de déterminer l’âge de ses amas globulaires.
“Nous observons le Sparkler tel qu’il était il y a neuf milliards d’années, lorsque le univers n’avait que quatre milliards et demi d’années, en regardant quelque chose qui s’est passé il y a longtemps. Considérez cela comme deviner l’âge d’une personne en fonction de son apparence – il est facile de faire la différence entre un enfant de 5 et 10 ans, mais difficile de faire la différence entre un homme de 50 et 55 ans.
La galaxie Sparkler est spéciale car elle est agrandie d’un facteur 100 en raison d’un effet appelé lentille gravitationnelle – où l’amas de galaxies SMACS 0723 au premier plan déforme ce qui se trouve derrière comme une loupe géante. De plus, la lentille gravitationnelle produit trois images distinctes du Sparkler, permettant aux astronomes d’étudier la galaxie plus en détail.
Chris Willott, chef de l’équipe CANUCS du Centre de recherche en astronomie et astrophysique Herzberg du Conseil national de recherches, a déclaré : “Notre étude du Sparkler met en évidence l’énorme puissance de la combinaison des capacités uniques de JWST avec le grossissement naturel offert par la lentille gravitationnelle. L’équipe est enthousiasmée par d’autres découvertes lorsque JWST se tournera vers les amas de galaxies CANUCS le mois prochain.
Les chercheurs ont combiné les nouvelles données de la caméra proche infrarouge (NIRCam) de JWST avec les données d’archives du HST. NIRCam détecte les objets faibles en utilisant des longueurs d’onde plus longues et plus rouges pour observer au-delà de ce qui est visible à l’œil humain et même au HST. Les deux grossissements dus à la lentille par l’amas de galaxies et la haute résolution de JWST ont rendu possible l’observation d’objets compacts.
L’instrument NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) fabriqué au Canada sur le JWST a confirmé que les objets sont d’anciens amas globulaires parce que les chercheurs n’ont pas observé de lignes d’émission d’oxygène – des émissions avec des spectres mesurables émises par de jeunes amas qui forment activement des étoiles . NIRISS a également aidé à démêler la géométrie des images à triple lentille du Sparkler.
Marcin Sawicki, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en astronomie, professeur à l’Université Saint Mary’s et coauteur de l’étude, a dit“L’instrument NIRISS fabriqué au Canada de JWST a été essentiel pour nous aider à comprendre comment les trois images du Sparkler et de ses amas globulaires sont liées. Voir plusieurs des amas globulaires du Sparkler imagés trois fois a clairement montré qu’ils orbitent autour de la galaxie Sparkler plutôt que d’être simplement devant elle par hasard.
Référence de la revue :
- Le Sparkler : candidats d’amas globulaires évolués à haut décalage vers le rouge capturés par JWST. Les lettres du journal astrophysique (2022). EST CE QUE JE: 10.3847/2041-8213/ac90ca
