Le télescope spatial James Webb révèle comment les galaxies ont rendu l’univers primitif transparent
Peu de temps après le Big Bang, l’univers était un endroit sombre et mystérieux.
Et je veux dire vraiment sombre – le gaz entre les étoiles et les galaxies était opaque, donc aucune lumière ne pouvait briller à travers. Comme quiconque a déjà regardé à travers un télescope sait, ce n’est plus le cas, puisque nous pouvons voir des objets célestes partout l’univers de notre point de vue ici sur Terre. Mais qu’est-ce qui a causé le changement d’opacité?
En utilisant les observations de la NASA Télescope spatial James Webb, une équipe internationale d’astronomes dirigée par Simon Lilly de l’ETH Zürich en Suisse a une réponse. L’équipe a regardé en arrière dans le temps les galaxies de la fin de l’ère de la réionisation, une période dramatique de l’histoire de l’univers au cours de laquelle le gaz a été chauffé, refroidi puis réionisé (rechargé électriquement).
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En examinant ces premières galaxies, qui existaient à peine 900 millions d’années après le Big Bang, l’équipe a constaté que la majeure partie du gaz de l’univers se situait entre opaque et transparent. Mais directement autour des galaxies, tout était clair.
« Avec les données de Webb, nous voyons des galaxies réioniser le gaz qui les entoure », a déclaré Daichi Kashino de l’Université japonaise de Nagoya, auteur principal d’un nouvel article partageant les résultats de l’équipe, dans un communiqué.
Imaginez que chacune de ces jeunes galaxies soit entourée d’un ballon. L’énergie des étoiles nouvellement formées a réionisé le gaz à l’intérieur de ce ballon. Au fur et à mesure que les galaxies grandissaient, les bulles de gaz réionisé fusionnaient, créant des poches de transparence encore plus grandes. Finalement, ils se sont tous combinés pour créer un univers transparent.
L’équipe a pu voir ce phénomène en action grâce à l’illumination d’un quasarun supermassif extrêmement brillant trou noir. En tournant Webb vers un quasar particulier, les astronomes ont observé sa lumière se déplaçant à travers le gaz de l’univers, étant absorbée par du gaz opaque dans certaines régions et traversant du gaz transparent dans d’autres.
« En éclairant le gaz le long de notre ligne de visée, le quasar nous donne des informations détaillées sur la composition et l’état du gaz », a déclaré Anna-Christina Eilers du Massachusetts Institute of Technology, auteur principal d’un autre article récemment publié par l’équipe. dit dans le même communiqué.
Ensuite, l’équipe effectuera des recherches plus approfondies sur les galaxies dans cinq autres zones du ciel qui ont toutes un quasar central – apportant plus de lumière (jeu de mots) sur l’opacité de l’univers primitif.
L’équipe a annoncé ces résultats dans trois articles publiés lundi 12 juin dans The Astrophysical Journal. Vous pouvez les trouver ici, ici et ici.
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