Espace: Les premières galaxies pourraient s’être formées plus tôt que prédit

Les toutes premières galaxies pourraient s’être formées plus tôt que les astronomes ne le pensaient jusqu’ici, selon les premières observations du nouveau télescope spatial James Webb, qui en quelques mois seulement a déjà bousculé la compréhension scientifique du cosmos.

«D’une manière ou d’une autre, l’Univers a réussi à former des galaxies plus vite et plus tôt que ce que nous pensions», a avancé lors d’une conférence de presse jeudi Tommaso Treu, professeur d’astronomie à l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA).

L’une des missions principales du télescope James Webb, qui en est à son cinquième mois d’observations, est d’étudier les premières galaxies formées après le Big Bang, survenu il y a 13,8 milliards d’années. D’après les modèles cosmologiques élaborés, les scientifiques pensaient que «cela prendrait du temps» de les trouver, a déclaré l’astrophysicienne Jeyhan Kartaltepe.

Or, en quelques mois seulement, James Webb a déjà permis d’identifier de nombreuses nouvelles jeunes galaxies, dont l’une ayant existé seulement 350 millions d’années après le Big Bang – soit 50 millions d’années de moins que le précédent record observé. «C’est une surprise qu’il y en ait autant qui se soient formées si tôt», a commenté Jeyhan Kartaltepe.

Outre leur nombre, une chose a stupéfié les scientifiques: leur grande luminosité.  «On en tire immédiatement la conclusion qu’elles sont massives, et cela soulève une véritable énigme: comment ont-elles pu former autant d’étoiles en si peu de temps?» a résumé Garth Illingworth, de l’Université de Californie à Santa Cruz. Pour pouvoir le faire, «ces galaxies devraient avoir commencé à se former peut-être seulement 100 millions d’années après le Big Bang, a-t-il expliqué. Personne n’aurait cru que les âges sombres se seraient terminés si tôt.»

Une hypothèse alternative serait que ces galaxies abritent en réalité des étoiles dites de population III, très différentes de celles que nous connaissons. Ces toutes premières étoiles, extraordinairement brillantes, n’ont jusqu’ici été que théorisées, et non observées.

Les incroyables capacités du télescope James Webb ont par ailleurs permis de révéler l’aspect de certaines de ces galaxies.  «Notre équipe a été frappée d’être capable de mesurer la forme de ces premières galaxies», a expliqué Erica Nelson, de l’Université du Colorado, citée dans un communiqué de la NASA. «Leurs disques tranquilles, ordonnés, remettent en question notre compréhension de comment les premières galaxies se sont formées, dans un jeune Univers chaotique.»

La distance exacte de ces jeunes galaxies – dont celle ayant battu le record – devra être confirmée à l’avenir grâce à des analyses spectroscopiques, également réalisées avec James Webb. Mais quoi qu’il en soit, grâce à ce nouvel observatoire, «nous sommes vraiment sur la bonne voie pour réaliser ce rêve de comprendre les galaxies des premiers âges», s’est émerveillé Garth Illingworth.