Une équipe internationale vient de découvrir trois galaxies monstres dans l’Univers primitif. Mathilde Fontez, rédactrice en chef du magazine Épsilonévoque avec cette découverte, la petite enfance de l’Univers. Cela indique que la formation d’étoiles au début de l’Univers était beaucoup plus efficace que prévu.
franceinfo : On remonte le temps jusqu’au début de l’Univers, avec le télescope spatial James Webb qui a découvert trois galaxies très lumineuses, très riches en étoiles, juste un milliard d’années après le Big Bang ?
Mathilde Fontez : Oui, un milliard d’années semble long, mais à l’échelle astronomique, c’est très court. Et c’est ce qui est surprenant à propos de ces trois galaxies. Trois amas d’étoiles – appelés simplement S1, S2 et S3 – qui ont été détectés par une équipe internationale associant l’Université de Genève et le CEA en France.
Elles se distinguent parmi les dizaines de galaxies plus petites et plus normales enregistrées par les astronomes. S1, S2 et S3 abritent de nombreuses étoiles. Ils sont presque aussi riches que notre galaxie, la Voie Lactée. Ils sont trop massifs, trop matures.
On s’attendait plutôt à trouver des petites galaxies ?
Oui, à cette époque dans l’Univers, les astronomes prédisaient l’existence de galaxies plutôt jeunes, petites et encore embryonnaires. Tout simplement parce que faire une galaxie, normalement, ça prend du temps. Au fur et à mesure qu’un nuage de gaz se densifie, devient plus compact, s’effondre pour former d’abord des étoiles, puis d’autres.
Nous imaginions que tout cela prendrait des milliards d’années – notamment en observant le taux de croissance des galaxies actuelles. Ces galaxies semblent avoir subi une brusque poussée de croissance : elles ont formé des étoiles, avec une efficacité deux à trois fois supérieure à ce qui était attendu et à ce que l’on observe dans les galaxies aujourd’hui.
Est-ce une anomalie, un cas particulier ?
C’est toute la question. Peut-être que S1, S2 et S3 ont bénéficié d’un environnement particulier, d’une zone de l’Univers très dense en matière, qui a favorisé la formation d’étoiles. Mais ces trois galaxies ne sont pas les seules.
Depuis la mise en service du télescope James Webb en juillet 2022, les programmes se succèdent pour observer cet Univers primordial. C’est l’objectif principal du télescope : observer cette période ancienne, les premiers âges du cosmos, comment se sont formées les structures, galaxies, étoiles, amas de galaxies.
Et les anomalies s’accumulent : galaxies spirales bien plus anciennes, très concentrées en étoiles, hypermassives ; des trous noirs trop gros : comment ont-ils pu se former si rapidement ? Trop de poussière. Ces trois galaxies S1, S2, S3 enfoncent le clou, car elles ont été mesurées avec une grande précision, par spectroscopie. Il faudra peut-être revoir les modèles de formation : l’histoire de l’enfance de l’univers.
