Au début, les galaxies manquaient d’abondance de produits chimiques et de métaux, selon une équipe d’astronomes qui a récemment utilisé un télescope pour étudier l’univers ancien.
Bien que les galaxies d’un quart de milliard d’années semblaient suivre les règles établies par les galaxies plus jeunes observées précédemment en ce qui concerne le taux de formation d’étoiles et la masse stellaire, elles n’avaient qu’un quart de l’abondance chimique attendue, ont découvert les chercheurs. Les recherches de l’équipe sur les anciennes galaxies ont été publié la semaine dernière à Astronomie naturelle.
« C’était comme si les galaxies avaient un livre de règles qu’elles suivaient…mais étonnamment, ce livre de règles cosmiques semble avoir subi une réécriture dramatique au cours de l’enfance de l’univers », a déclaré Claudia Lagos, co-auteure de l’étude, astronome au Centre international de recherche en radioastronomie (ICRAR) et au Cosmic Dawn Center de Copenhague, dans un communiqué. Université d’Australie occidentale libérer.
Le télescope était bien sûr le Webb Space Telescope, un observatoire spatial de 10 milliards de dollars lancé dans l’espace en décembre 2021 et qui effectue des observations scientifiques depuis juillet 2022. Webb observe le cosmos dans les longueurs d’onde infrarouge et proche infrarouge, ce qui en fait un télescope spatial. outil idéal pour étudier la lumière la plus ancienne que nous puissions voir.
Plus un télescope regarde loin dans l’univers, plus la lumière qu’il voit a été étirée (ou « décalée ») vers le côté le plus rouge du spectre électromagnétique. Ainsi, dans le langage des astronomes, la lumière a été « décalée vers le rouge ». Cet étirement est attribué un certain nombre que les scientifiques appelez « z ». Plus le nombre « z » est grand, plus on s’éloigne (et donc, plus l’objet est ancien.
Jusqu’à récemment, a noté l’équipe, l’abondance chimique des galaxies ne pouvait être mesurée de manière fiable qu’à des redshifts de z = 3,3 ou moins. Mais Webb a permis à l’équipe récente de mesurer de telles abondances à des redshifts de z=7-10, soit entre 500 et 750 millions d’années après le Big Bang.
Les chercheurs ont utilisé le regard de Webb pour mesurer les taux de formation d’étoiles, les masses stellaires et l’abondance chimique des galaxies au cours des premières centaines de millions d’années d’existence de l’univers.
« La découverte la plus surprenante a été que les anciennes galaxies ont produit beaucoup moins d’éléments lourds que ce que nous aurions prédit sur la base de ce que nous savons des galaxies qui se sont formées plus tard », a déclaré Lagos. « Les premières galaxies recevaient continuellement du nouveau gaz pur de leur environnement, l’afflux de gaz diluant les éléments lourds à l’intérieur des galaxies, les rendant moins concentrés. »
Les anciennes galaxies ne sont même pas les plus anciennes que Webb ait vues. En novembre dernier, le télescope a repéré deux galaxies avec des redshifts d’environ 10h25 et 12h5rivalisant avec l’âge de La galaxie de Maisie, une autre galaxie repérée par Webb avec un redshift de 11,8, soit un âge d’environ 13,4 milliards d’années. Notre univers est vers 13h77 vieux de milliards d’années.
L’une des tâches principales de Webb consiste à scruter ces anciennes galaxies afin de comprendre comment elles ont pris forme et évolué. Beaucoup de galaxies anciennes Webb a vu apparaître étonnamment maturecompte tenu de leur apparition dans un univers naissant.
Mais les nouvelles recherches indiquent que les galaxies ont encore leurs secrets – dans ce cas-ci, un manque évident d’éléments lourds. D’autres observations de Webb pourraient aider à expliquer comment ces galaxies ont pris forme, mais on s’attend à ce que davantage de mystères surgissent dans la recherche de clarté des scientifiques.
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