Les astronomes se sont sautés les uns les autres dans le passé ces derniers temps. La semaine dernière, un groupe utilisant le télescope spatial Hubble a annoncé avoir découvert ce qui pourrait être l’étoile la plus lointaine et la plus ancienne jamais vuesurnommée Earendel, qui scintillait il y a 12,9 milliards d’années, 900 millions d’années seulement après le Big Bang.
Aujourd’hui, un autre groupe international d’astronomes, repoussant les limites des plus grands télescopes de la Terre, affirme avoir découvert ce qui semble être la plus ancienne et la plus lointaine collection de lumière stellaire jamais vue : une tache rougeâtre utilement nommée HD1, qui déversait des quantités prodigieuses de lumière stellaire. l’énergie seulement 330 millions d’années après le Big Bang. Ce domaine du temps est jusqu’à présent inexploré. Un autre blob, HD2 apparaît presque aussi loin.
Les astronomes ne peuvent que deviner ce que sont ces gouttes – des galaxies ou des quasars ou peut-être autre chose – en attendant leur chance de les observer avec le nouveau télescope spatial James Webb. Mais quels qu’ils soient, disent les astronomes, ils pourraient éclairer une phase cruciale du cosmos alors qu’il évoluait du feu primordial immaculé aux planètes, à la vie et à nous.
“Je suis excité en tant qu’enfant qui repère le tout premier feu d’artifice d’un spectacle magnifique et très attendu”, a déclaré Fabio Pacucci du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. “Cela pourrait bien être l’une des premières lueurs de lumière à illuminer le cosmos dans un spectacle qui a finalement créé chaque étoile, planète et même fleur que nous voyons autour de nous aujourd’hui – plus de 13 milliards d’années plus tard.”
Le Dr Pacucci faisait partie d’une équipe dirigée par Yuichi Harikane de l’Université de Tokyo qui a passé 1 200 heures à utiliser divers télescopes au sol pour rechercher des galaxies très anciennes. Leurs conclusions ont été publiées jeudi à Le Journal Astrophysique et le Avis mensuels de la Royal Astronomical Society. Leur travail était aussi rapporté dans le magazine Sky & Telescope plus tôt cette année.
En savoir plus sur le télescope spatial James Webb
Après avoir parcouru près d’un million de kilomètres, le télescope spatial James Webb est arrivé à destination. Il passera des années à observer le cosmos.
Dans l’univers en expansion, plus un objet est éloigné de nous, plus vite il s’éloigne de nous. Tout comme le son d’une sirène d’ambulance qui s’éloigne passe à un ton plus bas, ce mouvement fait passer la lumière d’un objet à des longueurs d’onde plus longues et plus rouges. À la recherche des galaxies les plus lointaines, les astronomes ont passé au crible quelque 70 000 objets, et HD1 était le plus rouge qu’ils aient pu trouver.
“La couleur rouge de HD1 correspondait étonnamment bien aux caractéristiques attendues d’une galaxie à 13,5 milliards d’années-lumière, ce qui m’a donné un peu la chair de poule quand je l’ai trouvée”, a déclaré le Dr Harikane dans un communiqué publié par le Centre d’astrophysique.
L’étalon-or des distances cosmiques est cependant le décalage vers le rouge, obtenu en obtenant un spectre de l’objet et en mesurant à quel point les longueurs d’onde émises par les éléments caractéristiques ont augmenté ou se sont décalées vers le rouge. En utilisant l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ou ALMA – une collection de radiotélescopes au Chili – le Dr Harikane et son équipe ont obtenu un redshift provisoire pour HD1 de 13, ce qui signifie que la longueur d’onde de la lumière émise par un atome d’oxygène s’était étendue à 14 fois sa longueur d’onde au repos. Le redshift de l’autre blob n’a pas été déterminé.
Cela a daté la galaxie présumée à seulement 330 millions d’années après le début des temps, en plein dans le terrain de chasse du télescope Webb, qui sera également en mesure de confirmer la mesure du décalage vers le rouge.
“Si le décalage vers le rouge d’ALMA peut être confirmé, alors ce serait en effet un objet spectaculaire”, a déclaré Marcia Rieke de l’Université de l’Arizona, chercheur principal du télescope Webb.
Selon l’histoire racontée par les astronomes, la route vers l’univers tel que nous le connaissons a commencé environ 100 millions d’années après le Big Bang, lorsque l’hydrogène et l’hélium créés lors de l’explosion primordiale ont commencé à se condenser dans les premières étoiles, connues sous le nom d’étoiles Population 3 (Populations 1 et 2, qui ont de grandes quantités d’éléments plus lourds sont présents dans les galaxies aujourd’hui). De telles étoiles, composées uniquement d’hydrogène et d’hélium, n’ont jamais été observées, et elles auraient été beaucoup plus grandes et plus brillantes que celles de l’univers aujourd’hui. Ils auraient brûlé à chaud et seraient morts rapidement dans des explosions de supernova qui auraient ensuite déclenché l’évolution chimique polluant un univers vierge avec des éléments comme l’oxygène et le fer, notre substance.
Le Dr Pacucci a déclaré qu’ils avaient d’abord pensé que HD1 et HD2 étaient ce qu’on appelle des galaxies à éclats d’étoiles, qui gonflent de nouvelles étoiles. Mais après des recherches plus poussées, ils ont découvert que HD1 semblait produire des étoiles plus de 10 fois plus vite que ces galaxies ne le font habituellement.
Une autre possibilité, a déclaré le Dr Pacucci, est que cette galaxie ait donné naissance à ces toutes premières étoiles ultralumineuses de la population 3. Une autre explication encore est que tout ce rayonnement provient des éclaboussures de matière dans un trou noir supermassif de 100 millions de fois la masse du soleil. Mais les astronomes ont du mal à expliquer comment un trou noir a pu devenir si grand si tôt dans le temps cosmique.
Est-il né de cette façon – dans le chaos du Big Bang – ou était-il simplement incroyablement affamé ?
“HD1 représenterait un bébé géant dans la salle d’accouchement de l’univers primitif”, a déclaré Avi Loeb, co-auteur de l’article du Dr Pacucci.
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