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L'Univers primordial était un brouillard dense et chaud, composé presque entièrement de noyaux d'hydrogène et d'hélium. Avec le temps, ce brouillard a commencé à se dissiper, permettant la formation des premières étoiles et galaxies.
Ces corps célestes ont émis des photons de très haute énergie, ionisant l'hydrogène neutre et marquant le début de la réionisation de l'Univers. Cette période, s'étendant de 500 à 900 millions d'années après le Big Bang, a transformé l'Univers en un espace où la lumière pouvait se propager librement.
Les scientifiques ont découvert que les galaxies de faible masse, formées peu après le Big Bang, ont joué un rôle déterminant dans ce processus de réionisation.
Ces galaxies étaient si nombreuses et leur rayonnement ionisant si intense qu'elles ont contribué de manière significative à la dissipation du "brouillard" cosmique initial. Les données du JWST, combinées à l'effet de lentille gravitationnelle du groupe de galaxies Abell 2744, ont permis d'identifier ces galaxies ultra-faibles comme des acteurs clés de la réionisation.
Les images de champ profond du télescope spatial James Webb ont offert les premiers aperçus de galaxies ultra-faibles, identifiées comme de fortes candidates pour avoir déclenché la réionisation de l'Univers.
Crédit: Hakim Atek/Sorbonne University/JWST
L'étude, publiée dans la revue Nature, a démontré que les petites galaxies étaient environ cent fois plus nombreuses que les grandes galaxies à cette époque. De plus, ces galaxies produisaient une quantité de photons ionisants bien supérieure aux valeurs habituellement admises pour les galaxies lointaines, ce qui suggère qu'elles ont joué un rôle prépondérant dans le processus de réionisation.
L'équipe de chercheurs, incluant des astrophysiciens de Penn State, a également souligné l'importance future de poursuivre ces observations à plus grande échelle pour confirmer que les galaxies observées représentent bien une distribution moyenne dans l'Univers.
Ces travaux pourraient non seulement éclairer davantage le processus de réionisation, mais aussi offrir des données sur la formation des premières étoiles et l'évolution des galaxies depuis le gaz primordial jusqu'à l'Univers tel que nous le connaissons aujourd'hui.