Découverte d'oxygène dans la plus lointaine galaxie connue

Découverte l'an dernier par le télescope spatial James Webb, JADES-GS-z14-0 est si lointaine que sa lumière a mis 13,4 milliards d'années à nous parvenir. Une distance record qui la révèle telle qu'elle était quand l'Univers, vieux aujourd'hui de 13,8 milliards d'année, en avait moins de 300 millions.

Elle est aussi remarquablement lumineuse, signe d'une intense activité stellaire à une époque où la théorie et les observations prédisaient qu'elle devrait être beaucoup plus faible.

Dès son entrée en opération en 2022, le télescope James Webb avait révélé l'apparition plus précoce qu'envisagé de galaxies plus lumineuses qu'attendu.

Deux équipes internationales, néerlandaise et italienne, confirment ce scénario avec des observations effectuées à l'aide du radiotélescospe ALMA de l'Observatoire européen austral (ESO), au Chili.

Leur détection confirmée de traces d'oxygène dans JADES-GS-z14-0, qui était simplement suspectée avec le James Webb, est surprenante. Car les premières galaxies apparues à l'époque de ce que l'on appelle l'aube cosmique sont réputées pauvres en éléments lourds tels que l'oxygène.

"C'est comme trouver un adolescent là où on ne s'attendrait qu'à voir des bébés", a dit Sander Schouws, doctorant à l'Observatoire néerlandais de Leiden et premier auteur d'une étude à paraître dans The Astrophysical Journal, cité par l'ESO.

Une métaphore illustrant le fait que les premières étoiles d'une jeune galaxie fonctionnent avec des éléments légers, l'hydrogène et l'hélium, et que c'est seulement après une lente évolution que leur galaxie s'enrichit en éléments lourds.

Les résultats montrent que JADES-GS-z14-0 "s'est formée très rapidement et évolue tout aussi vite, renforçant un nombre croissant d'indices suggérant que la formation des galaxies se déroule bien plus rapidement que ce que l'on pensait", a encore dit M. Schouws.

Les deux études indiquent que cette galaxie contient environ dix fois plus d'éléments lourds que prévu, selon le communiqué de l'ESO.

"La preuve qu'une galaxie est déjà mature dans l'Univers naissant soulève des questions sur le moment et la manière" dont elles se sont formées, a dit Stefano Carniani, de la Scuola normale superiore de Pise et auteur de la deuxième étude, qui doit paraître dans Astronomy & Astrophysics.