Comme un voyage dans le temps : le télescope spatial James Webb retrace l'histoire d'une galaxie née juste après le Big Bang

Atlantico : Le télescope spatial James Webb a permis d’identifier et de retracer l’histoire d’une galaxie née juste après le Big Bang. Elle a été désignée comme la galaxie “WLM”, et se trouve relativement proche de la nôtre. Que sait-on, exactement, de cette voisine de la Voie Lactée ?

C’est une galaxie qui se situe à “seulement” 3 millions d’années-lumière de la Terre. A la limite de notre groupe local, donc dans notre proche banlieue à l’échelle de l’Univers. Elle porte le nom de ses trois découvreurs. L’Allemand Wolff qui l’a repérée pour la première fois au début du XXe siècle et Lundmark et Melotte qui l’ont identifiée comme galaxie au milieu des années 20. Et, elle est intéressante à plusieurs titres. D’abord c’est une galaxie naine et on sait que ce type de galaxies, était très répandu dans les premières heures du Big Bang. D’autre part, elle a été assez préservée, puisqu’elle est isolée des autres galaxies. Elle n’a pas subi de collision avec une autre galaxie, par exemple. Et puis, elle est toujours active avec des étoiles très jeunes, qu’on peut voir parce que cette galaxie est toute proche de nous et que leur lumière nous arrive. Mais, elle compte aussi des étoiles beaucoup plus vieilles qui se sont formées “à peine” 800 millions d’années après le Big Bang. Donc elle a tous ces avantages et ça, ça a permis aux chercheurs de créer comme une sorte d’arbre généalogique de cette galaxie. Une famille réunie sur la même photo. Ils ont retracé son histoire à travers les âges. 

Comment le télescope spatial James Webb permet-il un tel voyage dans le temps ? Quelle technologie rend-elle possible l’analyse et le fait de retracer une telle histoire ?

Le télescope Hubble l’avait déjà observée mais le James Webb avec ses performances incroyables dans l’infrarouge a permis d’en apprendre beaucoup plus avec une image extrêmement précise. D’abord c’est grâce à son miroir de 6m50, beaucoup plus grand que Hubble. Ensuite, c’est grâce à ses instruments comme NIRCam. Hubble c’est du visible, comme vos yeux mais en plus puissant jusqu’à des magnitudes très élevées. Mais le JWST c’est de l’infrarouge, donc de l’invisible à l'œil nu. Or, on sait que la lumière émise par les premières galaxies a glissé du domaine visible vers l’infrarouge, à cause de l’expansion de l’Univers qui a déformé les longueurs d’ondes. Et puis, enfin, c’est grâce à sa position, que le télescope spatial James Webb est si performant. Il n’est pas en orbite autour de la Terre comme d’autres télescopes spatiaux mais à un million et demi de km de nous, au point de Lagrange L2 pour ne pas être perturbé et obtenir des données très précises. 

Dans quelle mesure cette découverte est-elle intéressante ou essentielle ? Que faut-il en retenir sur le plan purement technique ? 

Ce qui est intéressant c’est qu’à travers l’exemple de la galaxie WLM on essaie de comprendre le rythme de formation des étoiles. C’est comme si on comparait le taux de natalité tout au long de sa vie. Et d’ailleurs, les chercheurs se sont aperçus que la création d’étoiles fluctuait selon les périodes. On observe qu’il y a beaucoup d’étoiles qui se sont formées entre 3 et 6 milliards d’années après le Big Bang, par exemple. Puis, ça s’est comme interrompu, avant de reprendre bien après. Qu'est- ce qui peut expliquer une telle irrégularité ? Alors à partir de là on établit des hypothèses, et les auteurs de cette étude pensent que c’est peut-être dû à la chaleur. Une température excessive qui aurait réchauffé les gazs de cette galaxie jusqu’à casser le processus de formation d’étoiles. Puis après quelques milliards d’années de refroidissement, le processus aurait pu reprendre normalement.