Le JWST découvre une ancienne galaxie, remettant en question les théories cosmiques et déconcertant les scientifiques

Cette découverte nous oblige à repenser la formation des premières galaxies

Un vrai casse-tête : Le télescope spatial James Webb a détecté la plus ancienne galaxie jamais observée dans l'univers, mais elle pose un mystère aux chercheurs. Les scientifiques ne parviennent pas à comprendre comment elle a réussi à produire des étoiles seulement quelques centaines de millions d'années après le Big Bang, car cela ne correspond pas aux modèles actuels de formation des galaxies.

Baptisée JADES-GS-z14-0, la galaxie a été repérée pour la première fois par le spectrographe proche infrarouge de Webb (NIRSpec) en début d'année. Elle s'est formée environ 300 millions d'années après le Big Bang, il y a environ 13,8 milliards d'années.

Ce qui rend cette détection incroyable, c'est que la galaxie contient un gigantesque halo d'étoiles fraîchement formées entourant son noyau, qui ont commencé à apparaître furieusement depuis au moins 90 millions d'années avant le point d'observation. D'une manière ou d'une autre, à peine deux cents millions d'années après l'apparition de l'univers, cette chose produisait déjà des étoiles. C'est assez bizarre.

Les théories actuelles suggèrent que les galaxies du cosmos primitif étaient censées commencer petites et croître progressivement sur des milliards d'années par le biais de fusions galactiques et d'accrétions de gaz et de matière noire. Cependant, JADES-GS-z14-0 jette ces théories à la poubelle. Les scientifiques disent que cette galaxie est beaucoup trop massive et active pour son âge.

« La découverte par le JWST d'une abondance de galaxies lumineuses dans l'Univers primitif suggère que les galaxies se sont développées rapidement, en contradiction apparente avec de nombreux modèles standards », ont écrit les chercheurs dans une étude publiée le 29 juillet dans la revue Nature. « Les modèles de formation des galaxies devront tenir compte de l'existence de galaxies aussi grandes et lumineuses si tôt dans l'histoire cosmique. »

De plus, la galaxie contient des quantités étonnantes de poussière et d’éléments lourds comme l’oxygène, ce qui la rend encore plus étrange. Tout ce matériau enrichi implique que JADES-GS-z14-0 avait déjà vigoureusement forgé des générations d’étoiles bien avant son âge présumé de 290 millions d’années.

Ce n'est pas la première fois que le JWST découvre des galaxies étonnamment matures issues de l'Aube cosmique. Des découvertes antérieures datant de 2023 ont révélé qu'une demi-douzaine de galaxies incroyablement massives se sont formées 500 à 700 millions d'années après le Big Bang, défiant 99 % des prédictions théoriques. Entre celles-ci et cette nouvelle galaxie ultra-ancienne, il devient clair que notre image de l'univers primitif contient de sérieux angles morts.

Quant à la cause de ces poussées de croissance galactique « prématurées », les chercheurs n’ont pas de réponse définitive. Ils évoquent des explications potentielles comme une naissance plus précoce de trous noirs supermassifs, des effets de rétroaction de supernovae fréquentes, ou peut-être même l’influence de l’énergie noire. Ils ne le savent tout simplement pas.

Cela étant dit, il devient de plus en plus évident que l'univers obéit à un ensemble de règles que nous n'avons pas encore pleinement comprises. Cependant, avec des observatoires comme le JWST Advanced Deep Extragalactic Survey sur le sujet, ces mystères ne resteront peut-être pas sans solution très longtemps.

Crédit photo : NOIRLab