Chaque géant était autrefois un bébé. Grâce au télescope spatial James Webb, nous avons enfin pu observer les galaxies les plus jeunes jamais découvertes formant un protocluster, soit le nourrisson qui formera plus tard un superamas. Cette révélation pourrait nous aider à mieux comprendre les débuts de l'Univers.
Les sept galaxies mises en évidence dans cette image du télescope spatial James Webb ont été confirmées à 650 millions d'années après le big bang. Crédits: NASA, ESA, CSA, T. Morishita (IPAC). Traitement d'image: A. Pagan (STScI)
Ce protocluster de sept galaxies possède un décalage vers le rouge (redshift) 7.9. Soit une lumière émise seulement 650 millions d'années après le big bang. Grâce aux données recueillies, les astronomes ont pu calculer l'évolution future du cluster naissant. Ils estiment qu'il ressemblera au monstrueux amas de la Coma, l'une des plus grandes concentrations de galaxies de l'univers moderne.
Le télescope Webb a permis de mesurer avec précision les vitesses de ces galaxies, qui se déplacent à plus de mille kilomètres par seconde dans un halo de matière noire. Les données spectrales ont aidé les astronomes à modéliser et cartographier le développement futur du groupe en formation, jusqu'à notre époque.
Les amas de galaxies sont les plus grandes concentrations de masse dans l'univers connu, capables de déformer significativement l'espace-temps lui-même. Cette déformation, appelée lentille gravitationnelle, permet aux astronomes de voir à travers les amas comme à travers une immense loupe. L'équipe de recherche a pu utiliser cet effet pour observer le protocluster à travers l'amas de Pandore.
L'étude de la formation de grands amas comme celui de Pandore et de la Coma est difficile en raison de l'expansion de l'univers, qui étire la lumière au-delà des longueurs d'onde visibles vers l'infrarouge. Cependant, les instruments infrarouges de Webb ont été développés spécifiquement pour combler ces lacunes.
Les sept galaxies confirmées par Webb avaient d'abord été identifiées comme d'intéressantes candidates à l'observation grâce aux données du programme Frontier Fields du télescope spatial Hubble. Webb a repris l'enquête, se concentrant sur les galaxies repérées par Hubble et collectant des données spectroscopiques détaillées en plus des images.
L'équipe de recherche prévoit que la collaboration future entre Webb et le télescope spatial Nancy Grace Roman de la NASA permettra d'obtenir encore plus de résultats sur les premiers amas de galaxies. Le télescope Roman est actuellement prévu pour être lancé en mai 2027.