Une galaxie à l'intérieur d'une bulle peut être la preuve que l'univers commençait à devenir transparent 330 millions d'années après le Big Bang
La galaxie lointaine Jades-GS-Z13-1-LA apparaît comme un point rouge dans cette image du télescope spatial James Webb
Une galaxie trouvée à l'aube de l'univers semble être la première preuve connue de la réionisation cosmique, la période où l'univers a été allumé pour la première fois.
Après le Big Bang, l'univers précoce était rempli d'hydrogène chaud et d'hélium gazier qui dispersait les photons, ce qui rend le cosmos quelque peu opaque. Au cours des centaines de millions d'années suivantes, alors que les étoiles commençaient à briller, leur lumière a ionisé l'hydrogène et l'hélium, permettant aux photons de s'écouler librement et de rendre l'univers transparent, bien que le moment exact de cela soit incertain.
Joris Witstok à l'Université de Copenhague au Danemark et ses collègues ont utilisé le télescope spatial James Webb (JWST) pour étudier une galaxie appelée Jades-GS-Z13-1-LA. La galaxie est vue 330 millions d'années après le Big Bang, ce qui en fait l'une des premières galaxies connues de l'univers.
La lumière ultraviolette de la galaxie suggère qu'elle a été entourée d'une bulle d'environ 200 000 années-lumière dirigée, ce qui pourrait être le résultat de sa lumière étoile interagissant avec l'hydrogène cosmique environnant. Voir des preuves de cela si tôt dans l'univers est «au-delà même de nos attentes les plus folles», explique Witstok.
Michele Trenti à l'Université de Melbourne convient que les observations sont conformes au processus de réionisation cosmique. «C'est à la fois surprenant et excitant», explique Trenti. «Je ne m'attendrais pas à ce que la lumière ultraviolette émise par cette galaxie atteigne JWST. L'hydrogène gazeux neutre au froid que nous attendions aurait entouré la galaxie aurait dû bloquer les photons. Nous assistons au début de la réionisation.»
La nature de la petite galaxie elle-même n'est pas entièrement claire; Il pourrait briller brillamment à cause d'une population d'étoiles massives chaudes et jeunes, ou d'un puissant trou noir central. «Ce serait la première preuve connue d'un trou noir supermassif au centre d'une galaxie», explique Trenti.
Alors que les astronomes ont vu d'autres galaxies ultérieures avec une bulle similaire autour d'eux, Jades-GS-Z13-1-LA est le premier exemple connu. «C'est une référence», explique Richard Ellis à l'University College de Londres. « Il nous dit que cette galaxie doit avoir été là depuis un bon moment et repousse ce peu plus loin au début du moment où les galaxies ont émergé pour la première fois de l'obscurité. »
JWST n'a pu découvrir les secrets de cette galaxie qu'en le regardant pendant une période relativement longue, environ 19 heures. Witstok espère que nous pourrions bientôt voir d'autres preuves précoces de la réionisation cosmique. «Nous avons quelques autres candidats», dit-il. « Nous pourrions le trouver encore plus loin (de retour dans le temps), ou peut-être que c'est le plus extrême qu'il obtient. »
