L’un des objectifs de conception du télescope spatial James Webb était de fournir la capacité de fournir des images à des longueurs d’onde qui révéleraient les premières étoiles et galaxies de l’Univers. Maintenant, quelques semaines seulement après la révélation des premières images, nous obtenons une forte indication que c’est un succès. Dans certaines des données publiées par la NASA, les chercheurs ont repéré jusqu’à cinq galaxies de l’Univers lointain qui existent déjà quelques centaines de millions d’années après le Big Bang. S’il est confirmé qu’elles sont aussi éloignées qu’elles le paraissent, l’une d’entre elles sera la galaxie la plus éloignée jamais observée.
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Pour bon nombre de ses observatoires, la NASA permet aux astronomes de soumettre des propositions d’observation et donne à ces utilisateurs un accès exclusif aux données résultantes pendant un certain temps par la suite. Mais pour son instrument le plus récent, la NASA a un ensemble d’objectifs où les données seront publiées immédiatement pour que quiconque puisse les analyser à loisir. Certaines d’entre elles contiennent des emplacements ressemblant à l’une des premières images publiées, où un grand amas de galaxies au premier plan agit comme une lentille pour grossir des objets plus éloignés.
(Vous pouvez consulter les détails de l’un des ensembles de données utilisés pour cette analyse appelée GLASS, qui a utilisé le cluster Abell 2744 pour agrandir des objets distants encore agrandis par le télescope.)
Les images de cet ensemble de données étaient de longues expositions prises à différentes parties du spectre infrarouge. L’ensemble de la gamme de longueurs d’onde couverte par l’instrument NIRCam a été divisé en sept sections et chaque section a été imagée pendant 1,5 à 6,6 heures. Une grande équipe internationale de chercheurs a utilisé ces morceaux pour effectuer une analyse qui les aiderait à identifier les galaxies lointaines en recherchant des objets qui étaient présents dans certaines parties du spectre mais absents dans d’autres.
La recherche était basée sur la compréhension que la majeure partie de l’univers était remplie d’atomes d’hydrogène des centaines de millions d’années après la formation du fond diffus cosmologique. Ceux-ci absorberaient toute lumière à ou au-dessus d’une longueur d’onde suffisante pour ioniser l’hydrogène, rendant essentiellement l’univers opaque à ces longueurs d’onde. À l’époque, cette coupure se situait quelque part dans l’extrémité UV du spectre. Mais entre-temps, l’expansion de l’univers a repoussé cette frontière dans la partie infrarouge du spectre – l’une des principales raisons pour lesquelles le Webb a été conçu pour être sensible à ces longueurs d’onde.
D’abord vous ne le voyez pas (à gauche), puis vous le voyez. Les images à luminosité inversée montrent un objet apparaissant dans une zone de l’espace mise en évidence par un réticule, mais uniquement à des longueurs d’onde plus longues.
L’équipe a donc recherché des objets qui étaient présents dans les images de Webb des morceaux d’énergie la plus basse du spectre infrarouge, mais qui étaient absents des morceaux d’énergie plus élevée. Et le point exact auquel il a disparu indique à quel point la coupure est décalée vers le rouge pour cette galaxie et donc à quelle distance se trouve la galaxie. (Vous pouvez vous attendre à ce que les recherches futures adoptent une approche similaire.)
Cette méthode a produit cinq objets d’intérêt distincts, et un projet de manuscrit se concentre sur les deux plus éloignés : GLASS-z13 et GLASS-z11. Le premier est encore plus éloigné que la distance confirmée la plus éloignée de tout ce qui est vu dans le Hubble Deep Field; S’il est confirmé, ce serait l’objet le plus éloigné que nous connaissons, et donc le plus proche dans le temps du Big Bang.
Le nouveau jouet de la NASA a peut-être déjà découvert la plus ancienne galaxie connue, apparue en premier sur Germanic News.