Un groupe d’astronomes internationaux a utilisé les données du télescope spatial James Webb pour signaler la découverte des premières galaxies confirmées à ce jour.
Dans un travail, qui, selon la NASA, n’a pas encore été évalué par des pairs, les scientifiques ont découvert que la lumière de ces galaxies a mis plus de 13,4 milliards d’années pour atteindre la Terre, car les galaxies remontent à moins de 400 millions d’années après le Big Bang.
Les données précédentes de Webb avaient fourni des candidats pour les galaxies naissantes et les cibles ont été confirmées en obtenant des observations spectroscopiques.
Ces observations ont révélé des motifs caractéristiques et distinctifs dans la lumière émise par les galaxies faibles.
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Le Webb Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) s’est concentré sur la zone à l’intérieur et autour du champ ultra profond du télescope spatial Hubble. À l’aide de l’instrument NIRCam de Webb, les scientifiques ont observé le champ dans neuf gammes de longueurs d’onde infrarouges différentes. À partir de ces images (illustrées à gauche), l’équipe a recherché des galaxies faibles visibles dans l’infrarouge mais dont les spectres se sont brusquement coupés à une longueur d’onde critique connue sous le nom de “rupture de Lyman”. L’instrument NIRSpec de Webb a ensuite fourni une mesure précise du décalage vers le rouge de chaque galaxie (illustré à droite). Quatre des galaxies étudiées sont particulièrement spéciales, car elles se sont révélées être à une époque sans précédent. Ces galaxies remontent à moins de 400 millions d’années après le Big Bang, alors que l’univers n’avait que 2 % de son âge actuel. Dans l’image d’arrière-plan, le bleu représente la lumière à 1,15 microns (115 W), le vert à 2,0 microns (200 W) et le rouge à 4,44 microns (444 W). Dans les images découpées, le bleu est une combinaison de 0,9 et 1,15 microns (090W+115W), le vert est de 1,5 et 2,0 microns (150W+200W) et le rouge est de 2,0, 2,77 et 4,44 microns (200W+277W+444W).
(Crédit image : NASA, ESA, CSA et STScI, M. Zamani (ESA/Webb), L. Hustak (STScI). Science : B. Robertson (UCSC), S. Tacchella (Cambridge), E. Curtis-Lake (Hertfordshire), S. Carniani (Scuola Normale Superiore) et la collaboration JADES)
À l’aide des observations du programme JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), les observations se sont concentrées sur la zone à l’intérieur et autour du champ ultra profond du télescope spatial Hubble.
En commençant par la caméra infrarouge proche du télescope, ou NIRCam, le programme JADES a utilisé plus de 10 jours de temps de mission pour observer le champ dans neuf couleurs infrarouges différentes.
Sur les images, les galaxies les plus jeunes se distinguent par la lumière étirée en longueur d’onde jusqu’à un facteur 14.
GREENBELT, MD – 02 NOVEMBRE: Des ingénieurs et des techniciens assemblent le télescope spatial James Webb le 2 novembre 2016 au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland.
((Photo par Alex Wong/Getty Images))
La NASA a déclaré que les astronomes recherchaient des galaxies faibles visibles dans l’infrarouge mais dont la lumière se coupe brusquement à une longueur d’onde critique.
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L’agence a noté que l’emplacement de la coupure dans le spectre de chaque galaxie est décalé par l’expansion de l’univers.
Ensuite, à l’aide de l’instrument Spectrographe dans le proche infrarouge pendant trois jours, l’équipe a collecté la lumière de 250 galaxies faibles, avec une étude des motifs sur le spectre par les atomes de chaque galaxie, ce qui a permis de mesurer avec précision le décalage vers le rouge de chaque galaxie et de révéler les propriétés du gaz et des étoiles dans ces galaxies.
Cette image prise par le télescope spatial James Webb met en évidence la région étudiée par le Webb Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). Cette zone se trouve dans et autour du champ ultra profond du télescope spatial Hubble. Les scientifiques ont utilisé l’instrument NIRCam de Webb pour observer le champ dans neuf gammes de longueurs d’onde infrarouges différentes. A partir de ces images, l’équipe a recherché des galaxies faibles visibles dans l’infrarouge mais dont les spectres se coupent brusquement à une longueur d’onde critique. Ils ont effectué des observations supplémentaires (non présentées ici) avec l’instrument NIRspec de Webb pour mesurer le décalage vers le rouge de chaque galaxie et révéler les propriétés du gaz et des étoiles dans ces galaxies. Dans cette image, le bleu représente la lumière à 1,15 microns (115 W), le vert à 2,0 microns (200 W) et le rouge à 4,44 microns (444 W).
(Crédit image : NASA, ESA, CSA et M. Zamani (ESA/Webb). Science : B. Robertson (UCSC), S. Tacchella (Cambridge), E. Curtis-Lake (Hertfordshire), S. Carniani (School Supérieur Normal) et la Collaboration JADES.)
Quatre des galaxies se sont révélées être d’une précocité sans précédent, se situant à des décalages vers le rouge supérieurs à 10, ou alors que l’univers avait environ 330 millions d’années.
“Pour la première fois, nous avons découvert des galaxies seulement 350 millions d’années après le Big Bang, et nous pouvons être absolument sûrs de leurs distances fantastiques”, a déclaré le co-auteur Brant Robertson, de l’Université de Californie à Santa Cruz et membre du NIRCam. équipe scientifique, a déclaré. “Trouver ces premières galaxies dans des images d’une beauté aussi époustouflante est une expérience particulière.”
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L’année prochaine, JADES poursuivra l’étude détaillée d’un autre champ, celui-ci centré sur l’emblématique Hubble Deep Field.
