James Webb découvre des indices sur la structure à grande échelle de l’univers

Hibou Gourou

Si vous regardez l'univers à une échelle suffisamment grande, les milliards de galaxies qui s'y trouvent ne sont pas dispersées au hasard. Au lieu de cela, ils forment une structure composée de galaxies et du gaz entre elles, qui sont connectés en filaments selon un motif de type géométrique. Cette structure est connue sous le nom de toile cosmique et a été créée par les conditions au début de l'univers observable pendant le Big Bang.

Le télescope spatial James Webb a récemment repéré certaines des premières preuves de cette toile, identifiant certaines galaxies extrêmement anciennes qui ont été observées à peine 830 millions d'années après le Big Bang et qui sont formées en un filament.

Un arrangement de 10 galaxies distantes marquées par huit cercles blancs dans une ligne diagonale filiforme.
Ce champ de galaxies profondes de la NIRCam (Near-Infrared Camera) de Webb montre un arrangement de 10 galaxies distantes marquées par huit cercles blancs dans une ligne diagonale en forme de fil. (Deux des cercles contiennent plus d'une galaxie.) Ce filament long de 3 millions d'années-lumière est ancré par un quasar très lointain et lumineux – une galaxie avec un trou noir supermassif actif en son centre. Le quasar, appelé J0305-3150, apparaît au milieu du groupe de trois cercles sur le côté droit de l'image. Sa luminosité surpasse celle de sa galaxie hôte. Les 10 galaxies marquées existaient seulement 830 millions d'années après le big bang. L'équipe pense que le filament finira par évoluer en un amas massif de galaxies. Image NASA, ESA, CSA, Feige Wang (Université d'Arizona) ; Traitement d'images Joseph DePasquale (STScI)

Les chercheurs ont utilisé l'instrument NIRCam de Webb pour identifier le fil de 10 galaxies très anciennes, qui sont enchaînées dans une structure longue de près de 3 millions d'années-lumière. Au fil du temps, le filament attirera plus de galaxies et deviendra un amas de galaxies.

"J'ai été surpris par la longueur et l'étroitesse de ce filament", a déclaré le chercheur Xiaohui Fan de l'Université de l'Arizona dans un communiqué . "Je m'attendais à trouver quelque chose, mais je ne m'attendais pas à une structure aussi longue et aussi mince."

Les chercheurs se sont également penchés sur le développement des trous noirs, en observant huit galaxies avec des trous noirs supermassifs actifs brillants en leur cœur appelés quasars . Même s'ils datent également des premiers stades de l'univers, certains de ces trous noirs font jusqu'à 2 milliards de fois la masse de notre soleil, et les chercheurs tentent de comprendre comment ils ont pu devenir si gros si vite. Ce taux de croissance nécessite un trou noir déjà massif pour se nourrir d'énormes quantités de matière à proximité.

"Ces observations sans précédent fournissent des indices importants sur la façon dont les trous noirs sont assemblés", a déclaré le chercheur Jinyi Yang de l'Université de l'Arizona. "Nous avons appris que ces trous noirs sont situés dans de jeunes galaxies massives qui fournissent le réservoir de carburant pour leur croissance."

Les résultats sont publiés dans deux articles dans The Astrophysical Journal.