Une galaxie possible nommée Capotauro s'est peut-être formée dans les 90 millions d'années de la Big Bang – mais les astronomes ne peuvent pas être sûrs que c'est ce que c'est
La galaxie possible dans une image du télescope spatial James Webb
Les astronomes ont peut-être découvert une galaxie qui s'est formée très tôt dans l'univers, près de 200 millions d'années avant son concurrent le plus proche, mais ils affirment qu'il pourrait également y avoir d'autres explications.
Giovanni Gandolfi à l'Université de Padoue en Italie et ses collègues ont sondé les données du télescope spatial James Webb (JWST) pour rechercher des objets éloignés qui se sont formés au début de l'histoire de 13,8 milliards d'années de notre univers.
Plus une galaxie est plus éloignée de la Terre, plus sa lumière sera longue pour nous atteindre et plus elle sera déplacée vers l'extrémité rouge du spectre par l'expansion de l'espace, une propriété connue sous le nom de Redshift.
À ce jour, la première galaxie confirmée – qui a été repérée par JWST et s'appelle Mom-Z14 – a un décalage vers le rouge de 14,4, ce qui signifie que la lumière qui nous atteint maintenant a commencé à se déplacer vers nous lorsque l'univers avait 280 millions d'années. Gandolfi et son équipe, cependant, ont signalé un objet étonnant avec un décalage vers le rouge de 32, ce qui implique que nous le regardons comme c'était le cas où l'univers n'avait que 90 millions d'années. Ils l'ont nommé Capotauro, après une montagne en Italie.
« Capotauro pourrait être la galaxie la plus éloignée jamais vue », explique Gandolfi, lors d'une « échelle de temps compatible avec les premières étoiles et les trous noirs à former dans l'univers ».
L'équipe est arrivée à cette conclusion en remarquant un petit blip dans une étude JWST profonde du ciel qui semblait être une galaxie lointaine. En utilisant différents filtres sur le télescope, l'équipe pourrait alors calculer la quantité de lumière de la galaxie aurait été décalée en rouge, arrivant à un chiffre de 32.
Si elle est correcte, l'objet pourrait être une galaxie extrêmement jeune dans le processus de formation, ou quelque chose de plus inhabituel comme un trou noir primordial entouré d'une atmosphère dense – un objet hypothétique connu sous le nom d'étoile de trou noir.
Cependant, la galaxie supposée semble inhabituellement brillante, semblable aux galaxies vues dans des décalages vers le rouge ultérieurs comme Mom-Z14, ce qui lui donne une masse suspectée d'environ un milliard de fois celle du soleil – au-delà de ce que nos modèles suggèrent que nous devriez être possibles à cet âge de l'univers.
Pour atteindre une telle masse, l'efficacité à laquelle la galaxie a transformé le gaz en étoiles devrait être proche de 100%, explique Nicha Leethochawalit au National Astronomical Research Institute of Thailand: «Cela signifie qu'aucune étoile ne peut exploser.» Mais la modélisation suggère que 10 à 20% sont possibles. «Je pense qu'il y a quelque chose qui ne va pas», dit-elle.
Si ce n'est pas une galaxie, Gandolfi et son équipe disent que l'objet pourrait plutôt s'expliquer par un nain brun – une étoile ratée – ou une planète voyou dans notre galaxie dérivant dans le champ de vision de JWST, semblant similaire à la goutte éloignée d'une galaxie. Ces deux explications sont également intéressantes, explique Gandolfi, car ce serait un nain ou une planète brun et froid particulièrement éloigné, jusqu'à 6000 années-lumière et à température ambiante.
«Ce pourrait être l'un des premiers objets sous-allaires jamais formés dans notre galaxie», explique Gandolfi.
Pour découvrir avec certitude, l'équipe aurait besoin de temps de suivi sur JWST pour séparer la lumière de l'objet dans les moindres détails. Leethochawalit dit que même si elle favorise l'explication que ce n'est pas une galaxie, un tel suivi pourrait encore en valoir la peine.
«Si c'est une galaxie avec un décalage vers le rouge 32, beaucoup de choses que nous avons pensé jusqu'à présent seraient fausses», dit-elle.
