Le James Webb s’offre un record avec une nouvelle observation historique

L’objectif prioritaire du James Webb Space Telescope était déjà annoncé bien avant son entrée en fonction ; il a avant tout été conçu pour repérer la trace des corps célestes les plus anciens et les plus éloignés du cosmos.

C’est un enjeu majeur pour les astronomes. En effet, pendant le premier milliard d’années après le Big Bang, l’univers était entièrement noir, car les étoiles susceptibles de l’éclairer n’étaient pas encore formées. On parle alors d’Âge Sombre de l’univers (voir notre article). Et cela reste une période excessivement mystérieuse.

Percer les secrets de l’espace profonde

En allant ausculter ces reliques de l’univers précoce, ou plutôt les signaux qu’ils ont émis il y a plusieurs milliards d’années, les spécialistes espèrent trouver de nouveaux indices sur les origines sur notre monde et sur la façon dont il a évolué jusqu’à aujourd’hui.

Malheureusement, c’est nettement plus facile à dire qu’à faire pour plusieurs raisons. La première, c’est que les ondes électromagnétiques qui proviennent de ces régions reculées sont extrêmement ténues. L’autre problème, c’est que ces ondes ne restent pas intactes pendant leur voyage ; elles sont soumises à un phénomène de décalage vers le rouge, plus couramment appelé redshift. Très vulgairement, la longueur d’onde de ces signaux a tendance à dériver vers le rouge (et, par extension, vers l’infrarouge) lorsqu’ils proviennent de sources qui s’éloignent sous l’effet de l’expansion de l’univers.

Il faut donc des instruments à la fois extrêmement sensibles et spécialisés dans l’infrarouge pour les capter. Or, c’est précisément le cas du JWST, qui dispose de deux « yeux » infrarouges incroyablement perçants. Et tout récemment, ils ont permis à une équipe d’astronomes d’aboutir à un résultat spectaculaire. Ils ont détecté les galaxies les plus anciennes et éloignées à ce jour, avec 13,5 milliards d’années-lumière au compteur.

Les galaxies les plus anciennes jamais détectées

« Pour la première fois, nous avons découvert des galaxies formées seulement 350 millions d’années après le Big Bang », explique Brant Robertson, astronome à l’Université de Californie à Santa Cruz et auteur principal de ces travaux. Pour référence, à l’époque, l’Univers n’avait que 2% de son âge actuel. A titre de comparaison, pour un humain dont l’espérance de vie serait de 80 ans, cela correspondrait à un âge d’environ un an et demi !

Les spécialistes sont généralement très prudents au moment de lancer ce genre d’affirmations. Traditionnellement, ces distances sont assez difficiles à confirmer. Mais grâce aux performances exceptionnelles du JWST, ils affichent une « confiance absolue » dans la précision de leurs mesures, ce qui les a poussés à communiquer rapidement sur ces résultats encore au stade de la prépublication.

Même si tous les modèles astronomiques ont conclu à l’existence de ces objets lointains, ils n’avaient encore jamais été détectés directement. « C’était crucial de prouver que ces galaxies existent bel et bien dans l’univers précoce », explique Emma Curtis-Lake, astronome à l’Université d’Hertfordshire. « Il est très fréquent que des galaxies assez proches nous apparaissent beaucoup plus lointaines », précise-t-elle en référence au phénomène de lentille gravitationnelle (voir notre article).

Même si elle était attendue, c’est donc une découverte retentissante. Et les astronomes ne manquent pas de s’en réjouir. « Confirmer ces galaxies à l’extrême limite de notre champ de vision, dont certaines trop éloignées pour Hubble, c’est une réussite incroyablement excitante », jubile Curtis-Lake. « Trouver ces galaxies précoces dans ces images magnifiques est une expérience très spéciale », renchérit Robsertson.

Le Webb entre dans le vif du sujet

Et l’aventure ne s’arrête pas là ; cette découverte va immanquablement en amener d’autres. Et elles seront probablement encore plus intéressantes, car ces objets scientifiquement très précieux ne sont que des exemples isolés.

En effet, ces résultats proviennent des premières données du JADES (JWST Advanced Deep Extragalactif Survey). C’est une très longue campagne d’observation de 28 heures qui s’est intéressée à une région du ciel bien connue ; elle avait déjà été déjà longuement observée par Hubble dans le cadre de son fameux Ultra Deep Field. Et il y a probablement d’autres trésors qui attendent les chercheurs dans cette montagne de données.

Maintenant qu’ils ont détecté les premiers exemplaires, les astronomes vont pouvoir en décortiquer les signaux.Ils pourront ainsi commencer à faire la lumière sur cette époque ô combien mystérieuse. « Avec ces mesures, nous pouvons vraiment commencer à décortiquer les galaxies pour savoir comment elles se forment au fil du temps », se réjouit Robertson.

Il conviendra donc de rester aux aguets lors des mois à venir ; le record pourrait bien tomber à nouveau dans un futur relativement proche. Et même si ce n’est pas le cas, il ne fait aucun doute que le JWST continuera de produire des résultats formidablement intéressants sur les origines de notre monde, comme il le fait déjà depuis plusieurs mois.

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