Le début de l’Univers était une époque folle. Au cours des 2 premiers milliards d’années qui ont suivi Big Bang Il y a 13,8 milliards d’années, la formation d’étoiles a connu un véritable bouleversement et des galaxies ont pris vie dans l’obscurité, sont entrées en collision et ont grandi.
Interpréter la lumière qui a parcouru si loin à travers l’espace et le temps peut être difficile, et nous n’y parvenons pas toujours correctement. En fait, le télescope spatial le plus puissant en activité vient de révéler ce qui pourrait être un cas fascinant d’erreur d’identité.
Découvert en 2013 En tant que source de formation d’étoiles effrénée seulement 880 millions d’années après le Big Bang, une « galaxie » nommée HFLS3 n’est pas du tout une galaxie. Selon une analyse des données du télescope spatial James Webb, HFLS3 est en réalité six galaxies subissant une collision géante et épique à l’aube des temps.
L’étude, dirigée par l’astrophysicien Gareth Jones de l’Université d’Oxford, a été accepté pour publication dans Astronomie et astrophysiqueet est disponible sur le serveur de préimpression arXiv.
HFLS3 a stupéfié les scientifiques lorsqu’ils l’ont trouvé dans les données du télescope spatial Herschel. Il était là, au tout début de l’Univers, à l’époque de Époque de réionisation, produisant des étoiles à un rythme stupéfiant de quelque 3 000 masses solaires par an. La Voie Lactée, en comparaison, produit jusqu’à environ 8 masses solaires d’étoiles par anmême si l’on pensait que les deux objets avaient à peu près la même masse.
C’était difficile à expliquer, car on ne pensait pas que les galaxies pouvaient croître si grande si tôt dans l’Univers, ni avoir un taux de formation d’étoiles aussi élevé.
Mais les observations de Herschel, et les observations ultérieures de Hubble, suggéraient qu’il se passait bien plus, avec des indices qu’il y avait peut-être plus d’une galaxie à l’intérieur de cette lueur lointaine.
Optimisé pour explorer les profondeurs de l’espace-temps avec la résolution la plus élevée à ce jour, JWST a permis aux astronomes d’examiner HFLS3 plus en détail que ce que nous avions pu obtenir auparavant.
En septembre 2022, l’instrument NIRSpec dans le proche infrarouge de JWST a effectué des observations de l’échantillon de ciel dans lequel HFLS3 peut être trouvé, et Jones et son équipe se sont penchés sur les données avec enthousiasme. Et, une fois qu’ils ont traité les données et analysé la façon dont la lumière s’était déformée lors de son voyage à travers l’Univers, ils ont réalisé qu’il y avait des signes de six galaxies distinctes à l’intérieur.
Dans un volume d’espace d’à peine 36 000 années-lumière de diamètre, ont-ils découvert, HFLS3 est constitué de trois paires de petites galaxies enfermées dans une danse les amenant vers une collision inévitable. Cette collision aurait eu lieu dans un délai d’un milliard d’années après l’observation ; c’est un laps de temps assez court pour quelque chose d’aussi épique qu’une collision galactique.
Ils sont si proches les uns des autres que leurs interactions gravitationnelles bouleversent leur matériau de formation d’étoiles, le faisant s’enflammer lors de la formation d’étoiles, expliquant ainsi également la vitesse extrêmement élevée à laquelle de nouvelles étoiles naissent. Et cette découverte offre un aperçu fascinant de la manière dont les galaxies ont interagi et se sont développées au cours de la période connue sous le nom d’Aube Cosmique.
Selon les chercheurs, cela justifie une enquête plus approfondie, à la fois sur cette source et sur d’autres.
« Pris ensemble, nos résultats nécessitent une réinterprétation radicale du domaine HFLS3 », ils écrivent dans leur journal.
« HFLS3 n’est probablement pas une explosion d’étoiles extrême, mais représente plutôt l’un des groupes les plus denses de galaxies en formation d’étoiles en interaction au cours du premier milliard d’années de l’Univers. Des observations récentes et en cours à haute résolution… aideront à mieux caractériser ce champ unique. «
La recherche a été acceptée dans Astronomie et astrophysiqueet est disponible sur arXiv.
