Une mystérieuse et ancienne galaxie devient l’objet le plus lointain observé à ce jour
Des astronomes ont découvert l’objet le plus lointain qui soit. Il s’agit d’une étrange galaxie située à quelque 13,5 milliards d’années-lumière. Connue sous le nom de HD1, elle pourrait abriter une population d’étoiles jamais vue auparavant, ou un trou noir supermassif mystérieusement en avance sur son temps.
Image d’entête : la galaxie lointaine HD1, récemment découverte, est mise en évidence dans l’encadré zoomé. (Harikane et col.)
HD1 et une galaxie légèrement plus proche appelée HD2 ont été découvertes à l’aide des télescopes infrarouges Spitzer, Subaru, VISTA et UKIRT, avant que l’incroyable distance ne soit confirmée à l’aide de l’ALMA. À 13,5 milliards d’années-lumière, HD1 n’est pas seulement la galaxie la plus lointaine détectée, mais aussi l’objet le plus lointain jamais observé, quelle que soit sa nature. Elle devance la précédente détentrice du record, une galaxie appelée GN-z11, de plus de 100 millions d’années-lumière. Récemment, les astronomes ont découvert l’étoile la plus éloignée jamais observée, Earendel, qui se trouve à 12,9 milliards d’années-lumière.
Regarder dans l’espace, c’est regarder dans le passé, et cela signifie que nous voyons HD1 telle qu’elle était il y a 13,5 milliards d’années, soit 300 millions d’années seulement après le Big Bang. Ainsi, la galaxie pourrait donner aux astronomes un nouvel et fascinant aperçu des débuts de l’histoire de l’univers et elle révèle déjà d’étranges informations.
Une chronologie allant du présent jusqu’à HD1 et au-delà. (Harikane et col./ NASA, EST et P. Oesch/ Yale)
Il s’avère que HD1 est extrêmement brillante dans les longueurs d’onde ultraviolettes, ce qui suggère que des processus très puissants se produisent dans la galaxie. Les astronomes ont deux hypothèses principales sur ce qui pourrait se passer ici.
La première est que HD1 est en train de former de nouvelles étoiles. Mais pour produire autant de lumière, il faudrait non seulement que la galaxie produise des étoiles beaucoup plus rapidement que prévu, mais aussi qu’elles soient d’un type hypothétique connu sous le nom d’étoiles de population III. Si cela est confirmé, il s’agirait de la première détection directe de ces étoiles primitives.
Selon Fabio Pacucci, auteur principal de l’étude
La toute première population d’étoiles qui s’est formée dans l’univers était plus massive, plus lumineuse et plus chaude que les étoiles modernes. Si nous supposons que les étoiles produites dans HD1 sont ces premières étoiles, ou de population III, alors ses propriétés pourraient être expliquées plus facilement. En fait, les étoiles de population III sont capables de produire davantage de lumière UV que les étoiles normales, ce qui pourrait expliquer l’extrême luminosité ultraviolette de HD1.
La deuxième possibilité est qu’un trou noir supermassif, d’une masse d’environ 100 millions de fois celle du Soleil, se cache au cœur de HD1, et que l’excès de lumière UV est produit lorsqu’il se nourrit de poussière et de gaz. Mais cela en ferait le plus ancien trou noir supermassif connu, et de loin, ce qui soulève des questions sur la façon dont un tel monstre a pu grossir aussi rapidement.
Quoi qu’il se passe dans HD1, l’équipe prévoit de l’étudier à l’aide du télescope spatial James Webb récemment lancé. Cet instrument infrarouge est spécifiquement conçu pour remonter plus loin dans l’espace et le temps que tout autre télescope avant lui, et il est parfaitement adapté pour résoudre ce genre de mystères.
Deux études ont été publiées sur le sujet dans The Astrophysical Journal et dans The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters et disponibles en prépublication dans arXiv :
… et présentée sur le site du Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics : Scientists Have Spotted the Farthest Galaxy Ever.
