"Ces galaxies sont comme des îles scintillantes dans une mer de gaz autrement neutre et opaque", a expliqué Kasper Heintz, auteur principal et professeur adjoint d'astrophysique au Cosmic Dawn Center (DAWN) de l'Université de Copenhague au Danemark. "Sans Webb, nous ne serions pas en mesure d'observer ces toutes premières galaxies, et encore moins d'en apprendre autant sur leur formation."
« Nous nous éloignons d'une image des galaxies comme des écosystèmes isolés. À ce stade de l’histoire de l’univers, les galaxies sont toutes intimement liées au milieu intergalactique avec ses filaments et ses structures de gaz vierge », a ajouté Simone Nielsen, co-auteur et doctorante également basée à DAWN.
Dans les images de Webb, les galaxies ressemblent à de légères taches rouges, c'est pourquoi des données supplémentaires, appelées spectres , ont été essentielles aux conclusions de l'équipe. Ces spectres montrent que la lumière de ces galaxies est absorbée par de grandes quantités d’hydrogène neutre. "Le gaz doit être très répandu et couvrir une très grande partie de la galaxie", a déclaré Darach Watson, co-auteur et professeur à DAWN. « Cela suggère que nous assistons à l’assemblage d’hydrogène neutre dans les galaxies. Ce gaz continuera à se refroidir, à s’agglutiner et à former de nouvelles étoiles. L'univers était un endroit très différent plusieurs centaines de millions d'années après le Big Bang, au cours d'une période connue sous le nom d' ère de réionisation .
Le gaz entre les étoiles et les galaxies était largement opaque. Le gaz dans l’univers n’est devenu totalement transparent qu’environ 1 milliard d’années après le big bang. Les étoiles des galaxies ont contribué à chauffer et à ioniser le gaz qui les entoure, le rendant finalement complètement transparent.
En faisant correspondre les données de Webb avec des modèles de formation d'étoiles, les chercheurs ont également découvert que ces galaxies abritent principalement des populations de jeunes étoiles. "Le fait que nous observions de grands réservoirs de gaz suggère également que les galaxies n'ont pas encore eu suffisamment de temps pour former la plupart de leurs étoiles", a ajouté Watson.
Ce n'est que le début
Webb n’atteint pas seulement les objectifs de la mission qui ont motivé son développement et son lancement, il les dépasse. "Les images et les données de ces galaxies lointaines étaient impossibles à obtenir avant Webb", a expliqué Gabriel Brammer, co-auteur et professeur agrégé à DAWN. « De plus, nous avions une bonne idée de ce que nous allions trouver dès que nous avons aperçu les données pour la première fois – nous faisions presque des découvertes visuelles. »
Ce n'est que le début
Webb n’atteint pas seulement les objectifs de la mission qui ont motivé son développement et son lancement, il les dépasse. "Les images et les données de ces galaxies lointaines étaient impossibles à obtenir avant Webb", a expliqué Gabriel Brammer, co-auteur et professeur agrégé à DAWN. « De plus, nous avions une bonne idée de ce que nous allions trouver dès que nous avons aperçu les données pour la première fois – nous faisions presque des découvertes visuelles. »
Il reste encore bien d’autres questions à résoudre. Où se trouve précisément le gaz ? Quelle quantité se trouve à proximité du centre des galaxies – ou à leur périphérie ? Le gaz est-il vierge ou déjà peuplé d’éléments plus lourds ? Des recherches importantes nous attendent. "La prochaine étape consiste à créer de grands échantillons statistiques de galaxies et à quantifier en détail la prévalence et l'importance de leurs caractéristiques", a déclaré Heintz.
Fourni par la NASA
Fourni par la NASA