Comment expliquer les observations curieuses du télescope spatial James Webb de la NASA ? Pourquoi voit-il des galaxies trop développées pour leur jeune âge, seulement 500 à 700 millions d’années après le Big Bang ? Comment ces galaxies ont-elles eu le temps de se former ?
Selon de nouvelles recherches spatiales menées à l’aide de simulations informatiques avancées, il semblerait que l’explication ne réside pas dans une masse anormalement importante de ces galaxies. En effet, le lien entre la luminosité et la masse d’une galaxie n’est pas toujours évident. Des galaxies moins développées pourraient briller tout autant grâce à des explosions irrégulières de formation d’étoiles, selon les scientifiques.
Des galaxies moins développées pourraient briller tout autant grâce à des explosions irrégulières de formation d’étoiles.
Un groupe d’astrophysiciens dirigé par l’Université Northwestern est parvenu à démontrer cela sans contredire les théories cosmologiques existantes et largement acceptées. L’expérience informatique a également pu reproduire le même nombre de galaxies lumineuses à l’aube cosmique que celles observées par Webb.
« La clé est de produire une quantité suffisante de lumière dans un système en peu de temps », a déclaré Guochao Sun, auteur principal de l’étude. « Un système n’a pas besoin d’être massif. Si la formation d’étoiles se produit par explosions, elle émettra des éclairs de lumière. C’est pourquoi nous voyons plusieurs galaxies très lumineuses. »
L’une des principales missions de Webb est d’observer les galaxies antiques de l’aube cosmique — une période comprise entre 100 millions et 1 milliard d’années après le Big Bang. Regarder plus loin signifie observer le passé, car la lumière et les autres formes de radiation mettent plus de temps pour nous parvenir. Mais comment le télescope y parvient-il malgré les gaz et la poussière qui obscurcissent la vue vers les sources de lumière extrêmement distantes et foncièrement faibles ?
Les simulations de Northwestern ont révélé que les galaxies primitives auraient pu subir ce que les intellectuels appellent – sérieusement – la « formation d’étoiles en rafales ». Ces galaxies produiraient des étoiles de manière inconsistent, avec une prolifération tout d’un coup, suivie de périodes stagnantes parfois s’étendant sur des millions d’années avant une autre soi-disant explosion. Cette formation d’étoiles en rafales est courante dans les galaxies de faible masse, bien que la raison en soit incertaine.
« Ce que nous pensons, c’est qu’une explosion d’étoiles se forme, puis quelques millions d’années plus tard, ces étoiles explosent en supernovae », a déclaré Claude-André Faucher-Giguère, un professeur de physique et d’astronomie à Northwestern. « Le gaz est expulsé puis retombe pour former de nouvelles étoiles, alimentant le cycle de la formation d’étoiles. » Cela pourrait expliquer pourquoi cela ne se produit pas dans des galaxies plus massives.
Alors, quand les supernovae explosent, ne sont-elles pas assez puissantes pour éjecter le gaz du système ?
Source : Mashable
