Hubble découvre une galaxie primitive qui aide à expliquer le brouillard de l'Univers

JAKARTA - Le télescope spatial Hubble de la NASA a capté la lumière ultraviolet d’une galaxie primitive qui a existé environ 1,4 milliard d’ans après le Big Bang. Cette découverte donne de nouvelles indications sur la façon dont l’univers primitif est passé de l’obscurité à la transparence.

En s’appuyant sur le site officiel de la NASA, cit́é jeudi 25 juin, la galaxie nommée MXDFz4.4 contient des étoiles jeunes proches et très chaudes. Ces étoiles émettent de la lumierée ionisante, c’est-à-dire de la lumierée haute energiée capable de transformer le gaz neutre en hydrène en transparent.

Ces conclusions renforcent l’idée que les galaxies initiales ont contribué à nettoyer la nébuleuse d’hydrogène qui remplissait autrefois l’univers. Les résultats de la recherche ont été publiés le 23 juin dans le journal Astrophysical Journal.

MXDFz4.4 provient de la fin de l'ère de la réionisation, une période où l'univers commençait à devenir plus clair pour la lumière. Environ un milliard d'années après le Big Bang, l'espace intergalactique était encore rempli de gaz neutre d'hydrogène qui bloquait la lumière à haute énergie. On estime que le processus de changement a eu lieu progressivement pendant des centaines de millions d'années.

« Observer une galaxie comme celle-ci était auparavant considéré comme impossible », a déclaré le principal auteur de l’étude, Ilias Goovaerts, chercheur postdoctorale au Space Telescope Science Institute (STScI), comme le rapporte le site de la NASA.

Selon Goovaerts, la brume d'hydrogène dans l'univers primitif était à l'origine estimée trop épaisse pour que la lumière ionisante des galaxies comme MXDFz4.4 ne soit pas visible. Cependant, Hubble a réussi à capturer la lumière et a aidé à découvrir la nature de la galaxie.

La lumière capturée par Hubble a été émise il y a plus de 12 milliards d'années. Au cours de son voyage vers la Terre, l'expansion de l'univers a fait que sa longueur d'onde a échangé de l'ultraviolet au visible. Ce symptôme est connu sous le nom de red shift ou de red shift.

Marc Rafelski, l’un des auteurs de l’étude et adjoint au chef de mission de Hubble à STScI, a dit que les astronomes avaient découvert de nombreuses galaxies de la même période. Cependant, ils n’avaient jamais détecté de photons ionisants, c’est-à-dire des particules de lumière à haute énergie, dans ces galaxies. Cela fait de MXDFz4.4 une découverte importante.

Les observations de Hubble montrent que la lumière provient d'un amas de jeunes étoiles de masse élevée qui a été formé il y a quelques millions d'années. Bien qu'il soit environ 100 fois plus petit que la Voie lactée, MXDFz4.4 forme des étoiles environ 10 fois plus rapidement.

« Les nombreuses étoiles jeunes, chaudes et massives dans un espace restreint pénètrent plus efficacement dans le gaz obscur», a déclaré Goovaerts.

L’équipe de recherche estime que 50 à 100 pourcent de la lumiere ionisante des jeunes étoiles parvient à sortir de l’épaisseur du gaz autour de la galaxie. Les explosions de supernoves de massées élégantes sont déjà souplices de créer de grandes crévasses qui font sortir plus de lumiere.

Dans un rapport publié sur le site de la NASA, cette conclusion est renforcée par les données du télescope spatial James Webb qui observe la lumière proche infrarouge et le Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire européen austral qui observe la lumière visible.

Les données de James Webb ont aidé les scientifiques à calculer la masse de la galaxie, à étudier les étoiles anciennes et à reconstituer l’histoire de la formation d’étoiles dans MXDFz4.4. Les données du VLT ont, quant à elles, permis de déterminer que la galaxie est originaire d’une époque où l’univers n’avait que 1,4 milliard d’années.

Avant cette découverte, les astronomes n'avaient identifié que des galaxies émettant de la lumière ionisante de l'époque où l'univers avait environ 1,6 milliard d'ans. D'autres exemples proviennent de l'âge du cosmos environ 2 milliards d'ans après le Big Bang.

Selon Rafelski, les observations de MXDFz4.4 ont permis aux scientifiques d’étudier plus près leur hypothèse de l’Âge de la réionisation. Les découvertes de galaxies similaires à l’époque aideront à expliquer ce qui a fait disparaître le brouillard de l’univers primitif.

Pendant plus de trois décennies, Hubble a continué à apporter des découvertes importantes pour l'astronomie. Cette fois, le vieux télescope a de nouveau montré que les traces de lumière de galaxies petites et lointaines pouvaient aider les humains à lire le premier chapitre de l'histoire de l'univers.