Cet élément ne devrait pas exister dans l'Univers jeune, et pourtant...
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Jeunes galaxies de l'univers primitif observées par le Télescope Spatial James Webb.
Image: NASA/ESA/JWST
En utilisant les résultats de l'enquête CECILIA (Chemical Evolution Constrained using Ionized Lines in Interstellar Aurorae), l'équipe a découvert que ces galaxies semblent plus chaudes que prévu et qu'elles hébergent des éléments surprenamment lourds, comme le nickel.
Les chercheurs ont analysé 33 galaxies lointaines sur une période continue de 30 heures. Ils ont ensuite combiné les longueurs d'onde de la lumière collectée de 23 de ces galaxies pour créer une image composite, révélant des indices sur des aspects tels que leurs températures moyennes et les éléments présents.
Allison Strom, auteur principal de l'étude et professeur adjoint de physique et d'astronomie à l'Université Northwestern, explique que cette méthode dilue les détails des galaxies individuelles, mais offre une meilleure compréhension moyenne et permet de voir des caractéristiques plus subtiles.
Lumière de 23 galaxies lointaines, identifiées par des rectangles rouges dans l'image du Télescope Spatial Hubble ci-dessus, combinée pour capturer des émissions extrêmement faibles de huit éléments différents, étiquetés dans le spectre JWST ci-dessous. Bien que ces éléments soient couramment trouvés sur Terre, ils sont rarement observés dans des galaxies lointaines.
Image: Aaron M. Geller, Northwestern, CIERA + IT-RCDS
L'image composite a révélé huit éléments identifiables: hydrogène, hélium, azote, oxygène, silicium, soufre, argon et nickel. La présence de nickel, plus lourd que le fer dans le tableau périodique, a été une surprise. Même dans les galaxies anciennes plus proches, le nickel est rarement observé. Il nécessite de multiples cycles de vie d'étoiles, y compris plusieurs supernovas, pour sa synthèse et sa diffusion dans la galaxie.
Strom suggère que les températures élevées observées dans ces galaxies primitives pourraient être liées à leur composition chimique inhabituelle: "En fin de compte, le fait que nous observions une température caractéristique plus élevée n'est qu'une autre manifestation de leur chimie, car la température et la chimie du gaz dans les galaxies sont intrinsèquement liées."