Le télescope spatial James Webb (JWST) continue de révolutionner notre compréhension de l’Univers avec des découvertes inédites. La dernière en date est l’observation de la galaxie la plus ancienne et la plus éloignée jamais détectée, nommée JADES-GS-z14-0. Formée au moins 290 millions d’années après le Big Bang, elle présente des caractéristiques qui remettent en question les modèles cosmologiques actuels.
Une découverte déconcertante
Traditionnellement, les cosmologistes pensaient que les premières étoiles et galaxies s’étaient formées lentement, les halos de matière noire se combinant progressivement avec du gaz pour donner naissance aux premières protogalaxies. Ces structures primordiales étaient supposées évoluer lentement en galaxies naines qui finiraient par fusionner pour former des galaxies plus grandes comme la Voie lactée. Cependant, les observations de JADES-GS-z14-0, formée seulement 290 millions d’années après le Big Bang, contredisent ces modèles en montrant que des galaxies massives et brillantes existaient bien plus tôt que prévu.
D’après les observations, faites avec l’instrument NIRSpec (Near InfraRed Spectrograph) du télescope James Webb, cette lumière provient d’un immense halo de jeunes étoiles qui entoure le noyau de la galaxie et brûle intensément depuis au moins 90 millions d’années. Cette formation stellaire rapide et abondante soulève des questions fondamentales sur les mécanismes de formation des galaxies dans l’Univers primitif.
Quelles implications pour la cosmologie ?
La présence de galaxies comme JADES-GS-z14-0 dans l’Univers primitif pose un défi aux modèles cosmologiques actuels. En février 2023, le JWST avait déjà détecté un groupe de six galaxies gigantesques âgées de seulement 500 à 700 millions d’années après le Big Bang qui défiaient 99 % des modèles existants. Ces découvertes suggèrent que la formation des galaxies pourrait être un processus beaucoup plus rapide et complexe qu’on ne le pensait.
Les astronomes explorent diverses hypothèses pour expliquer cette formation rapide. L’une d’elles est l’apparition précoce de trous noirs supermassifs qui pourraient accélérer la formation stellaire par leur influence gravitationnelle. Une autre possibilité est que la rétroaction des supernovae ait joué un rôle crucial, les explosions stellaires ayant rapidement rapidement l’environnement galactique en éléments lourds comme l’oxygène et la poussière, favorisant ainsi la formation de nouvelles étoiles.
Enfin, certains chercheurs évoquent l’énergie noire, une force mystérieuse qui accélère l’expansion de l’Univers, comme un facteur possible dans l’évolution rapide de ces galaxies anciennes. Bien que ces théories soient encore spéculatives, elles offrent de nouvelles pistes pour comprendre comment des galaxies comme JADES-GS-z14-0 ont pu produire autant d’étoiles en si peu de temps.
L’étude est publiée dans Nature.
