Le télescope spatial James Webb (JWST) a identifié une jeune galaxie exceptionnellement active dans l’univers primitif, fournissant ainsi de nouvelles informations sur la croissance rapide des galaxies peu après le Big Bang. Cette découverte, publiée dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, révèle une galaxie formant des étoiles à un rythme dépassant de loin les attentes modernes.
Une « colère » cosmique dans l’univers infantile
Baptisée SXDF-NB1006-2, cette galaxie existait lorsque l’univers avait moins de 500 millions d’années, observée à seulement 1 à 2 millions d’années. Son taux de formation d’étoiles – environ 165 fois la masse de notre Soleil par an – éclipse celui de la Voie Lactée d’un facteur de plus de 16. Cette activité intense fait apparaître SXDF-NB1006-2 exceptionnellement brillant et bleu, indiquant une population d’étoiles massives à courte durée de vie.
La naissance rapide d’étoiles n’est pas seulement une question d’échelle ; c’est aussi violent. Ces étoiles massives génèrent des flux extrêmes de particules et de rayonnements, dépassant de loin tout ce que l’on peut observer dans des galaxies plus calmes comme la nôtre. Ils meurent également rapidement, explosant sous forme de supernovas presque aussitôt qu’ils s’enflamment. Ce processus explosif génère de puissants panaches de gaz qui se propagent vers l’extérieur à plus de 310 milles par seconde (500 kilomètres par seconde), dépassant la vitesse de fuite de la galaxie. Essentiellement, la galaxie expulse son propre carburant dans l’espace, garantissant ainsi qu’elle ne maintiendra pas indéfiniment des taux de formation d’étoiles élevés.
Éléments lourds inattendus et évolution future
Il est intéressant de noter que les astronomes ont détecté plus d’éléments lourds dans SXDF-NB1006-2 que prévu pour une galaxie aussi jeune. Cela suggère la présence d’étoiles plus anciennes cachées sous la population brillante et nouvellement formée. L’univers primitif n’était pas nécessairement lent, mais contenait plutôt des poches de croissance extrême.
Cet épuisement rapide des gaz est important car il limite l’avenir de la galaxie. D’ici quelques centaines de millions d’années, elle manquera de carburant pour une formation soutenue d’étoiles. Même si elle ne disparaîtra pas complètement, son taux de natalité ralentira considérablement. Les astronomes émettent l’hypothèse que des galaxies comme SXDF-NB1006-2 pourraient éventuellement évoluer vers des galaxies massives au repos, celles qui ont épuisé leurs réserves de gaz et montrent désormais peu de formation d’étoiles.
Implications pour la formation précoce des galaxies
Les observations de JWST révèlent que les premières galaxies ont tendance à être plus grandes et plus brillantes que prévu. La découverte d’une galaxie aussi active et précoce remet en question les modèles existants d’évolution galactique, suggérant que les premières galaxies de l’univers se sont développées de manière beaucoup plus agressive qu’on ne le pensait autrefois. Cette découverte n’invalide pas les modèles cosmologiques actuels, mais elle démontre que notre compréhension de la façon dont les galaxies se sont formées dans l’univers primitif est incomplète.
“Ces premières galaxies sont comme des adolescents assis dans une classe de maternelle. Elles ne brisent pas l’image de base, mais elles nous obligent à repenser le fonctionnement de l’univers primitif.”
Cette découverte souligne la nécessité d’approfondir les recherches sur la dynamique des premières galaxies, alors que le JWST continue de dévoiler les premiers chapitres de l’univers.
