Le James Webb Telescope a repéré la première galaxie connue à avoir brusquement cessé de former des étoiles. La galaxie, appelée GS-9209, aurait arrêté d’en produire il y a plus de 12,5 milliards d’années, soit seulement un peu plus d’un milliard d’années après le Big Bang. Son existence révèle ainsi de nouveaux détails sur la façon dont évoluent les galaxies.
L’un des nombreux objectifs du James Webb Telescope est de faire la lumière sur l’évolution des galaxies, de leur naissance jusqu’à leur « extinction ». En ce sens, l’observatoire vient de faire une découverte remarquable suggérant qu’au moins certaines galaxies se sont éteintes lorsque l’univers était encore très jeune.
GS-9209 n’est pas nouveau pour la science. Les astronomes connaissent en effet cet objet depuis le début des années 2000. Au cours de ces dernières années, des observations faites avec des télescopes au sol avaient laissé entendre que cette galaxie pouvait être éteinte sur la base des longueurs d’onde de sa lumière. Par « éteinte », entendez « ne produit plus d’étoiles ».
Cependant, l’atmosphère terrestre absorbe les longueurs d’onde infrarouges. Ce filtrage systématique a donc toujours empêché les chercheurs de confirmer la distance de cette galaxie ou même de savoir si ces jours de formation d’étoiles étaient effectivement derrière elle. La mise en service du James Webb Telescope, ultra sensible à la lumière infrarouge, a récemment permis de résoudre ces problèmes.
Une brusque frénésie
En analysant les observations du JWT, l’astrophysicien Adam Carnall et son équipe de l’université d’Édimbourg ont découvert que GS-9209 avait formé la plupart de ses étoiles au cours d’une période de 200 millions d’années seulement, dès 600 millions d’années après le Big Bang. Au cours de ce laps de temps, l’objet avait produit environ 40 milliards d’étoiles de masses solaires. « Cette construction rapide suggère que GS-9209 s’est formé à partir d’un énorme nuage de gaz et de poussière qui, en s’effondrant, aurait produit quasiment toutes ses étoiles en même temps« , note l’astrophysicien. « Il est en effet assez clair que la grande majorité des étoiles qui s’y trouvent actuellement se sont formées lors de cette grande explosion« .
Il y a encore quelques années, les astronomes pensaient que ce mode de formation des galaxies, appelé effondrement monolithique, était la façon dont la plupart des galaxies se formaient. Depuis quelque temps, il est cependant admis que la plupart des grandes galaxies se forment à partir de la fusion lente de nombreuses plus petites. Cependant, il semble que, du moins pour cet objet, un effondrement monolithique soit l’explication la plus plausible. Depuis, la galaxie ne produit plus d’étoiles. Le possible coupable de cet « arrêt des machines » serait un trou noir qui s’alimente activement.
Les observations du James Webb Telescope ont en effet permis de détecter au centre de l’objet une émission supplémentaire de lumière infrarouge associée à une masse tourbillonnant rapidement d’hydrogène sous tension, signe de la présence d’un trou noir en accrétion. En s’alimentant avec autant de frénésie, cet ogre cosmique aussi lourd qu’un milliard de soleils chauffe son environnement à tel point qu’il empêche toute formation stellaire (pour s’effondrer et former des étoiles, les nuages à partir desquels ils se forment ont besoin de refroidir).
