Les théories envisageaient que ça puisse être le cas. Mais cela n’avait encore jamais été observé... Jusqu’à ce que le télescope spatial James-Webb montre une galaxie de notre Univers primitif qui grandit « de l’intérieur vers l’extérieur ».
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Les galaxies de ces 10 derniers millions d'années, celles de notre voisinage cosmique, les astronomesastronomes ont appris à bien les connaître. Ils savent qu'elles grandissent en attirant du gaz à elles pour former de nouvelles étoiles ou en fusionnant avec d'autres galaxies plus petites. Mais ces mécanismes étaient-ils déjà à l'œuvre dans l'Univers primitif ? Les astronomes espèrent bien répondre à cette question grâce aux données récoltées par le télescope spatial James-Webb (JWST).
L'instrument permet en effet d'obtenir de précieuses données d'observation sur le premier milliard d'années de l'histoire de notre Univers. Et c'est exactement ce que des chercheurs de l'université de Cambridge (Royaume-Uni) rapportent aujourd'hui dans la revue Nature Astronomy. L'observation d'une galaxie surprenante, seulement 700 millions d'années après le Big Bang.
Le télescope spatial James-Webb pour comprendre comment les premières galaxies ont grandi
Cette galaxie qui est 100 fois plus petite que la Voie lactée, ils l'ont nommée JADES-GS+53.18343-27.79097. Première surprise, elle apparaît étonnamment mature pour une galaxie aussi ancienne. Et elle se décompose en trois grandes régions. Un noyau extrêmement compact, d'une densité similaire à celle des galaxies elliptiquesgalaxies elliptiques massives actuelles qui comptent pourtant 1 000 fois plus d'étoiles. Plus loin, un disque dans lequel se forme la majorité des étoiles de cette galaxie. Plus loin encore, une dernière région, comme un amas, dans laquelle se forment également des étoiles.
Les astronomes ont exploité les données renvoyées par le télescope spatial James-Webbtélescope spatial James-Webb à différentes longueurs d'ondelongueurs d'onde pour estimer le nombre d'étoiles jeunes qui peuplent JADES-GS+53.18343-27.79097. Le nombre d'étoiles moins jeunes également. Pour finalement calculer la massemasse stellaire de cette galaxie et son taux de formation d'étoiles. Les modélisationsmodélisations leur ont montré que les étoiles les plus anciennes se trouvent dans le noyau de JADES-GS+53.18343-27.79097. Le disque qui l'entoure forme, quant à lui, des étoiles de manière très active. De quoi doubler la masse de la galaxie tous les 10 millions d'années. Pour comparaison, il faut environ 10 milliards d'années à notre Voie lactée pour faire de même.
Une galaxie comme une grande ville
Pour nous aider à comprendre comment JADES-GS+53.18343-27.79097 évolue, les astronomes donnent l'image d'une grande ville. Avec un centre déjà dense, des banlieues qui se développent et une grande banlieue qui participe activement à l'extension de la ville. Une galaxie qui grandit avec des étoiles qui se forment de plus en plus à sa périphérie à partir du gaz qu'elle contient et non l'inverse comme le font certaines galaxies d'aujourd'hui. Les modèles avaient envisagé cette possibilité. Le télescope spatial James-Webb a donc permis de l'observer. « C'est comme si nous pouvions désormais vérifier nos devoirs », s'enthousiasment les scientifiques.
Bien sûr, une seule galaxie ne peut pas faire la règle. Alors les chercheurs ont commencé à analyser les données renvoyées par le JWST pour d'autres galaxies. Leur objectif : obtenir suffisamment d'informations sur les galaxies à travers le temps cosmique pour reconstituer leur cycle de croissance et démontrer comment elles grandissent jusqu'à leur taille finale actuelle.
