Lumières cosmiques antiques défiant les théories astrophysiques – découvertes du télescope JWST de la NASA

ParisLe télescope spatial James Webb (JWST) de la NASA a fait des découvertes surprenantes. Il a observé des objets très lumineux et rouges datant des débuts de l'univers. Ces découvertes remettent en question nos théories actuelles sur la formation des galaxies et des trous noirs massifs.

Des chercheurs de Penn State, en collaboration avec une équipe internationale, ont utilisé l'instrument NIRSpec du JWST pour étudier trois objets mystérieux datant de 600 à 800 millions d'années après le Big Bang. Leurs résultats ont été publiés dans l'Astrophysical Journal Letters le 27 juin.

Principaux résultats :

• Des étoiles anciennes dans un jeune univers
• Des trous noirs supermassifs colossaux
• Des objets mesurant seulement quelques centaines d'années-lumière

L'équipe a découvert que ces objets contiennent des étoiles âgées de centaines de millions d'années, alors même que l'univers n'avait que 600 à 800 millions d'années à cette époque. Ils ont également identifié des trous noirs supermassifs ayant une masse de 100 à 1 000 fois supérieure à celle de celui de la Voie lactée. Les modèles scientifiques actuels ne parviennent pas à expliquer pleinement ces observations.

Les chercheurs ont utilisé des données lumineuses pour déterminer la distance des objets et la nature de la lumière qu'ils émettaient. Ils ont confirmé qu'il s'agissait de galaxies issues des débuts de l'univers, présentant des signes de grands trous noirs et d'étoiles anciennes.

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Différencier la lumière des étoiles de celle des trous noirs n'est pas évident. Wang explique que les données actuelles rendent cette tâche complexe. La lumière pourrait provenir soit de galaxies très anciennes et massives, soit de trous noirs de grande taille.

Ces trous noirs sont atypiques. Ils émettent davantage de lumière ultraviolette que la norme. En outre, ils ne présentent pas les signes habituels tels que la présence de poussière chaude ou des émissions intenses de rayons X.

Les chercheurs prévoient d'effectuer plus d'observations et de prendre des mesures détaillées afin de mieux comprendre ces objets. Cela pourrait leur permettre de distinguer la lumière émise par les étoiles de celle des trous noirs en identifiant des modèles d'absorption spécifiques.

La recherche a été financée par le programme des Observateurs Généraux de la NASA ainsi que par l'Institut International des Sciences de l'Espace à Berne. Les données ont été recueillies grâce au Télescope Spatial James Webb, un projet conjoint de la NASA, de l'ESA et de l'ASC. Les calculs ont été réalisés sur le superordinateur Roar de Penn State.

Des chercheurs de nombreuses institutions ont participé, notamment ceux du Max-Planck-Institut für Astronomie, du Cosmic Dawn Center, de l'Institut Niels Bohr, de l'Université de Genève, de l'Université de Yale, de l'Université de Stanford, de l'Université de Princeton, de l'Université de Pittsburgh, de l'Université Texas A&M, de l'Observatoire de Sauverny, du Kavli Institute for Astrophysics and Space Research du MIT, de l'Université du Colorado, du National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory de la NSF, et de l'Université d'Arizona.