L’âge de l’ancienne galaxie découverte par Webb confirmé à l’aide d’ALMA

Depuis le lancement du télescope spatial James Webb en décembre 2021, les astronomes et le public ont été ravis de voir à quel point ce nouvel outil est puissant et comment il a pu voir certaines des galaxies les plus lointaines jamais observées. Cependant, en tant que science de pointe, certains de ces premiers résultats ont été controversés alors que les astronomes s'efforcent de déterminer la précision des données, en raison de problèmes tels que l'étalonnage des instruments.

Une autre façon de vérifier les résultats consiste à rechercher des preuves à l'appui d'autres outils, tels que des travaux récents utilisant le Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ou ALMA, un réseau de télescopes au sol situé au Chili, qui a confirmé l'âge d'un très lointain galaxie en utilisant la détection de l'oxygène.

Une galaxie lointaine identifiée par JWST, GHZ2/GLASS-z12.
Le réseau de radiotélescopes ALMA a identifié l'âge cosmique exact d'une galaxie lointaine identifiée par le JWST, GHZ2/GLASS-z12, à 367 millions d'années après le Big Bang. Les observations spectroscopiques profondes d'ALMA ont révélé une raie d'émission spectrale associée à l'oxygène ionisé près de la galaxie, dont la fréquence observée a été décalée en raison de l'expansion de l'Univers depuis l'émission de la raie. Cette observation confirme que le JWST est capable de regarder pour enregistrer des distances et annonce un bond en avant dans notre capacité à comprendre la formation des premières galaxies de l'Univers. NASA / ESA / CSA / T. Treu, UCLA / NAOJ / T. Bakx, Nagoya U.

Un groupe de chercheurs de l'Université de Nagoya et de l'Observatoire astronomique national du Japon s'est penché sur une galaxie nommée GHZ2 ou GLASS-z12, qui a été identifiée pour la première fois dans l' enquête James Webb GLASS . Pour voir si la galaxie était vraiment aussi ancienne qu'elle semblait l'être, les chercheurs ont utilisé ALMA pour effectuer une technique appelée spectroscopie, dans laquelle la lumière provenant de la cible est décomposée en différentes longueurs d'onde. Cela montre quelles longueurs d'onde manquent parce qu'elles ont été absorbées par un élément particulier – dans ce cas, l'oxygène.

La recherche a examiné la ligne d'émission d'oxygène et a confirmé son décalage vers le rouge, qui fait référence au déplacement de la lumière d'une cible éloignée vers l'extrémité rouge du spectre en raison de l'expansion de l'univers. Cela leur a permis de confirmer que la galaxie GLASS-Z12 est extrêmement ancienne, remontant à 367 millions d'années après le Big Bang.

"Les premières images du télescope spatial James Webb ont révélé tellement de galaxies primitives que nous avons estimé que nous devions tester ses résultats en utilisant le meilleur observatoire sur Terre", a déclaré l'auteur principal Tom Bakx de l'Université de Nagoya dans un communiqué . "C'était une période très excitante pour être un astronome d'observation, et nous pouvions suivre l'état des observations qui testeront les résultats du JWST en temps réel."

La découverte confirme le fait que les galaxies observées par Webb incluent certaines des plus anciennes galaxies connues, démontrant à quel point nos outils sont maintenant puissants pour revenir sur les premiers stades de l'univers.

"Ces observations ALMA profondes fournissent des preuves solides de l'existence de galaxies au cours des premières centaines de millions d'années après le Big Bang, et confirment les résultats surprenants des observations de Webb", a déclaré Jorge Zavala de l'Observatoire astronomique national du Japon. "Le travail du JWST vient à peine de commencer, mais nous ajustons déjà nos modèles de formation des galaxies dans l'Univers primitif pour correspondre à ces observations. La puissance combinée de Webb et du réseau de radiotélescopes ALMA nous donne la confiance nécessaire pour pousser nos horizons cosmiques toujours plus près de l'aube de l'Univers.

La recherche est publiée dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomy Society .