En utilisant le télescope spatial James Webb (JWST), une équipe internationale d'astronomes a observé une légère galaxie lointaine désignée Jades-GS-Z14-1. Résultats de la campagne d'observation, publiée le 30 juillet sur le arxiv Le serveur préalable fournit plus d'informations sur la nature et les propriétés de cette galaxie.
Lancé dans l'espace en 2021, JWST est conçu pour trouver et étudier les galaxies les plus éloignées, fournissant un aperçu du début de l'univers. Il permet la détection des galaxies dans les 500 premiers millions d'années après le Big Bang.
L'une de ces premières galaxies est Jades-GS-Z14-1 – la galaxie confirmée par spectroscopie la plus faible, à un décalage vers le rouge d'environ 14,0. La galaxie a une magnitude ultraviolette absolue de -19,0 et est relativement compacte car son rayon de demi-lumière ne dépasse pas 520 années-lumière. Des observations antérieures de Jades-GS-Z14-1 ont constaté qu'il a une masse d'environ 100 millions de masses solaires et un taux de formation d'étoiles (SFR) à un niveau d'environ deux masses solaires par an.
Un groupe d'astronomes dirigé par Zihao Wu du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CFA) à Cambridge, Massachusetts, a utilisé JWST pour mener une imagerie profonde et une spectroscopie de Jades-GS-Z14-1. Les observations ont été effectuées avec l'instrument infrarouge moyen (MiRI) de JWST, la caméra proche infrarouge (NIRCCAC) et le spectrographe proche infrarouge (NIRSPEC), dans le cadre de l'enquête extragalactique profonde avancée par JWST (JADES).
« Nous présentons des observations JWST extrêmement profondes de Jades-GS-Z14-1, la plus faible galaxie confirmée par spectroscopie à Redshift Z ≈ 14 à ce jour. Cet objet a reçu une photométrie de Nircam de 70,7 heures sans précédent, 56 heures de la SpectreScopie à 16 bandes, et 56 heures de recherche dans le document NIRSEC / Prism Spectroscopy dans le cadre du programme JADES, » Le Paper dans le document.
Les observations JWST ont seulement détecté marginalement Jades-GS-Z14-1 dans la bande Miri / F770W. De plus, l'étude n'a abouti à aucune détection significative des lignes d'émission ultraviolet à cadre de repos dans la spectroscopie de prisme NIRSPEC profonde, malgré des observations extrêmement profondes.
Les observations montrent que Jades-GS-Z14-1 a un rayon physique inférieur à 163 années-lumière. La masse stellaire de la Galaxie s'est avérée être d'environ 40 millions de masses solaires, et son taux de formation d'étoiles a été confirmé être environ deux masses solaires par an.
En analysant l'histoire de la formation des étoiles de Jades-GS-Z14-1, l'équipe de Wu a constaté que son SFR a connu une forte augmentation au cours des 10 derniers millions d'années. Au cours de cette augmentation, la galaxie avait un taux moyen de formation d'étoiles de 2,3 par an et a formé près de 70% de sa masse stellaire.
Les astronomes ont souligné que Jades-GS-Z14-1 ne montre aucune ligne d'émission de métal ultraviolette proéminente. Ceci, avec la formation d'étoiles intenses de la galaxie, suggère une métallicité en phase gazeuse inférieure à 10% solaire et potentiellement une fraction d'évasion élevée de photons ionisants.
Les auteurs de l'article ont conclu que leurs résultats pourraient nous aider à mieux comprendre l'évolution des premières galaxies.
« La faiblesse des lignes d'émission de métaux suggère que les lignes nébulaires fortes ne sont pas omniprésentes dans les premières galaxies. Ces résultats soulignent la diversité des propriétés de la galaxie précoce et fournissent des contraintes clés sur l'enrichissement des métaux, la formation d'étoiles et les conditions ionisantes au cours des 300 premiers millions d'années après le Big Bang », ont écrit les scientifiques.
Écrit pour vous par notre auteur Tomasz Nowakowski, édité par Stephanie Baum, et vérifié et examiné par Andrew Zinin – cet article est le résultat d'un travail humain soigneux. Nous comptons sur des lecteurs comme vous pour garder le journalisme scientifique indépendant en vie. Si ce rapport vous importe, veuillez considérer un don (surtout mensuel). Vous obtiendrez un sans publicité compte comme un remerciement.
