La galaxie des « lumières de Noël » révèle la formation de l'Univers

Le télescope spatial James Webb (JWST) de la Nasa a capturé pour la première fois une image de ce à quoi ressemblait probablement notre galaxie au moment de sa formation.

« J'adore cette galaxie étincelante avec ses lumières de Noël qui brillent comme lorsque l'Univers n'avait que 600 millions d'années », a déclaré le professeur Catherine Heymans, astronome royal d'Écosse, à BBC News.

L'image montre dix boules d'étoiles de différentes couleurs, semblables à des boules de Noël suspendues dans le cosmos.

C'est la première fois que des scientifiques observent des amas d'étoiles s'assemblant pour former une galaxie comme notre Voie lactée, et cela nous donne des indices sur la façon dont l'Univers s'est formé.

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Les scientifiques ont baptisé cette galaxie lointaine Firefly Sparkle, car elle ressemble aussi à un essaim de lucioles multicolores.

Depuis son orbite dans l'espace, sans être gêné par l'atmosphère terrestre, le télescope le plus puissant jamais construit nous a déjà montré des galaxies plus lointaines et donc plus anciennes, mais pas une galaxie comme la nôtre aux premiers stades de sa formation, et pas avec autant de détails.

« Les données sur ce qui s'est passé à ce stade de l'Univers sont très rares », explique le Dr Lamiya Mowla du Wellesley College (Massachusetts), qui a codirigé les recherches.

« Mais ici, nous observons une galaxie qui se forme brique par brique. Les galaxies que nous voyons normalement autour de nous sont déjà formées, c'est donc la première fois que nous observons ce processus », a-t-elle déclaré à BBC News.

Le professeur Heymans, astronome royal d'Écosse, qui est indépendant de l'équipe de recherche, a qualifié la découverte de « magnifique, scientifiquement importante et extrêmement festive ».

« Je trouve incroyable que l'homme ait construit un télescope qui nous permette de remonter aussi loin dans le temps et que nous puissions observer ces phases très naissantes de la galaxie d'une manière aussi joliment festive.

Selon le Dr Mowla, les amas d'étoiles sont de couleurs différentes parce qu'ils se trouvent à des stades différents de leur formation.

« C'est très beau parce que les débuts de la vie d'une galaxie sont extrêmement actifs », a-t-elle déclaré.

« Il se passe tellement de choses, de nouvelles étoiles naissent, des étoiles massives meurent, il y a beaucoup de gaz et de poussière autour, de l'azote et de l'oxygène et, en raison de leur état, on obtient ces jolies couleurs.

« Nous sommes en mesure de connaître l'âge de chaque amas, la composition de ses éléments et les températures auxquelles il s'est formé.

Lorsque le Dr Mowla a découvert la galaxie, elle n'avait jamais vu d'amas d'étoiles aux couleurs aussi vives et variées. Cela l'a amenée à penser qu'il y avait quelque chose de différent dans ce système, et elle a donc vérifié à quelle distance il se trouvait.

À sa grande surprise, il se trouvait à plus de 13 milliards d'années-lumière.

La lumière de Firefly Sparkle date de peu de temps après la création de l'univers et a donc mis plus de 13 milliards d'années pour nous parvenir. Elle est si petite et si lointaine que même le JWST n'aurait pas pu la voir sans une coïncidence cosmique extrêmement heureuse.

Un amas de galaxies se trouvait exactement entre Firefly Sparkle et le JWST, ce qui a déformé l'espace-temps pour étirer la lumière de la galaxie lointaine et agir comme une gigantesque loupe.

Les astronomes appellent ce processus « lentille gravitationnelle » qui, dans le cas présent, a permis au Dr Kartheik Iyer, de l'université Columbia à New York, et à d'autres membres de l'équipe de recherche, de voir pour la première fois des détails incroyables sur la formation des premières galaxies comme notre Voie lactée.

« La lumière provenant de la luciole est pliée et amplifiée afin que nous puissions la voir dans ses moindres détails », a-t-il déclaré à BBC News.

« Notre reconstruction montre que les amas d'étoiles en formation active sont entourés de la lumière diffuse d'autres étoiles. Cette galaxie est littéralement en train de s'assembler ».

« Lorsqu'elle fait tout cela et que nous sommes en mesure de voir cette incroyable galaxie lointaine, c'est un sentiment d'humilité et de magie.

Les travaux de recherche ont été publiés dans la revue Nature.

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