JWST pulvérise son propre record : la galaxie la plus lointaine jamais observée, MoM-z14, dévoile ses mystères

JWST breaks its own record with new most distant galaxy MoM-z14

JWST pulvérise son propre record : la galaxie la plus lointaine jamais observée, MoM-z14, dévoile ses mystères

Le télescope spatial James Webb (JWST) vient de battre son propre record en identifiant la galaxie la plus lointaine jamais observée, MoM-z14, située à 13,5 milliards d'années-lumière. Cette découverte, annoncée le 16 mai 2025, repousse les limites de notre connaissance de l'Univers primordial et soulève de nouvelles questions sur la formation des galaxies.

Alors que des télescopes comme Hubble, ALMA et JWST peuvent repérer des candidates galaxies lointaines, seule une analyse spectroscopique permet de confirmer leur distance. En 2022, Hubble détenait le record avec GN-z11. Aujourd'hui, cette galaxie ne figure même plus dans le top 10, détrônée par MoM-z14 qui surpasse le précédent record établi par JWST.

MoM-z14 n'est pas seulement distante - elle est aussi atypique : compacte, brillante et en plein sursaut de formation d'étoiles, sans trace d'activité de trou noir supermassif. Cette caractéristique remet en question nos modèles de formation galactique et montre que l'Univers recèle toujours des surprises, surtout lorsqu'on dispose d'instruments plus performants.

Le JWST, télescope spatial infrarouge le plus puissant de l'histoire, est idéal pour étudier ces objets extrêmement lointains. Avant même d'examiner le champ COSMOS, il a déjà confirmé une abondance inattendue de galaxies ultra-lointaines - environ 100 fois plus que prévu. Ces découvertes ont initialement semé le doute parmi les cosmologistes, mais quatre explications ont émergé.

Premièrement, les performances optiques du JWST dépassent les attentes. Deuxièmement, les simulations précédentes sous-estimaient les régions de surdensité extrême. Troisièmement, les modèles de formation d'étoiles en sursaut expliquent certaines luminosités élevées. Enfin, l'activité des noyaux galactiques actifs (AGN) peut amplifier temporairement la brillance.

MoM-z14, découverte dans le cadre de l'étude "Mirage or Miracle", présente un décalage vers le rouge record de z=14.44. Cela signifie que sa lumière, émise lorsque l'Univers n'avait que 282 millions d'années (2% de son âge actuel), a voyagé 13,53 milliards d'années avant de nous parvenir. Aujourd'hui, cette galaxie se situe à 33,8 milliards d'années-lumière de nous en raison de l'expansion de l'Univers.

Les analyses spectroscopiques révèlent une galaxie compacte (500 années-lumière de diamètre), exempte de poussière et en plein sursaut de formation stellaire. Son taux de formation d'étoiles a augmenté d'un facteur 10 ces derniers 10 millions d'années. Contrairement à de nombreuses galaxies lointaines, MoM-z14 montre peu de signes d'activité de trou noir supermassif, ce qui en fait un objet particulièrement intriguant.

Cette découverte soulève des questions fondamentales. La faible quantité de gaz neutre autour de MoM-z14 est surprenante pour une époque où l'Univers n'était que partiellement ionisé. De plus, même les modèles révisés après les découvertes du JWST peinent à expliquer l'existence de galaxies aussi brillantes à de telles distances.

Le nom MoM-z14 ne signifie pas "mère de toutes les galaxies" mais fait référence à l'étude "Mirage or Miracle". Confirmée comme réelle (donc "miracle" selon les chercheurs), cette galaxie n'est probablement que la première d'une longue série de découvertes qui révolutionneront notre compréhension de l'Univers primordial. Chaque nouvelle observation nous rappelle que l'astronomie est l'étude de l'Univers tel que nous l'observons - et que des instruments plus performants révèlent toujours des phénomènes inattendus.

Kính viễn vọng JWST lập kỷ lục mới: Phát hiện thiên hà xa nhất từ trước đến nay - MoM-z14

Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) vừa lập kỷ lục mới khi phát hiện thiên hà xa nhất từng được biết đến - MoM-z14, đánh bại kỷ lục trước đó cũng do chính JWST nắm giữ. Không chỉ là thiên hà xa nhất, MoM-z14 còn sở hữu những đặc điểm kỳ lạ: kích thước nhỏ gọn, độ sáng cao và đang trải qua giai đoạn bùng nổ sao, nhưng lại không có dấu hiệu hoạt động của lỗ đen siêu khối lượng. Phát hiện này một lần nữa thách thức hiểu biết của chúng ta về vũ trụ sơ khai.

Năm 2022, Hubble từng giữ kỷ lục với thiên hà GN-z11. Nhưng đến năm 2025, GN-z11 thậm chí không lọt vào top 10 thiên hà xa nhất. Sự xuất hiện của MoM-z14, được công bố vào ngày 16/5/2025, đã phá vỡ mọi kỷ lục trước đó. Điều này cho thấy khả năng vượt trội của JWST trong việc khám phá những vật thể mờ nhạt, xa xôi và nguyên thủy hơn bất kỳ kính thiên văn nào trước đây.

JWST đã xác nhận vị trí của MoM-z14 thông qua quang phổ, cho thấy độ dịch chuyển đỏ z = 14.44 - một con số kỷ lục. Điều này có nghĩa ánh sáng từ thiên hà này đã di chuyển hơn 13.5 tỷ năm để đến với chúng ta, và hiện tại nó cách chúng ta khoảng 33.8 tỷ năm ánh sáng. MoM-z14 tồn tại khi vũ trụ mới khoảng 282 triệu năm tuổi, tức chỉ 2% so với tuổi hiện tại.

Thiên hà này có đường kính khoảng 500 năm ánh sáng, rất nhỏ gọn và tập trung ánh sáng. Đặc biệt, nó gần như không có bụi vũ trụ, điều này thể hiện qua độ dốc mạnh của đường cong ánh sáng cực tím. Điều bất ngờ là MoM-z14 không cho thấy dấu hiệu hoạt động của lỗ đen siêu khối lượng ở trung tâm, khác với nhiều thiên hà xa xôi khác mà JWST đã phát hiện.

Thay vào đó, bằng chứng cho thấy MoM-z14 đang trải qua giai đoạn bùng nổ sao cực mạnh. Tốc độ hình thành sao đã tăng đột biến gấp 10 lần hoặc hơn trong vòng 10 triệu năm gần đây. Điều này giải thích tại sao các vạch phổ ion hóa của carbon, nitơ và oxy lại mạnh đến vậy, cũng như mật độ khí cao gấp 20 lần so với kỷ lục gia trước đó là JADES-GS-z14-0.

Phát hiện này đặt ra nhiều câu hỏi mới. Làm thế nào mà môi trường xung quanh MoM-z14 lại có ít khí trung hòa đến vậy, trong khi thời điểm này vũ trụ vẫn chưa trải qua giai đoạn tái ion hóa hoàn toàn (thường xảy ra vào khoảng 550 triệu năm sau Big Bang)? Liệu có khả năng khu vực quanh thiên hà này đã bị ion hóa sớm hơn hàng trăm triệu năm so với phần còn lại của vũ trụ?

Tên gọi MoM-z14 không phải viết tắt của 'Mother of all galaxies' (Mẹ của mọi thiên hà), mà xuất phát từ chương trình khảo sát 'Mirage or Miracle' (Ảo ảnh hay Phép màu) - dự án đầu tiên xác nhận sự tồn tại của thiên hà này. Vì nó không phải là ảo ảnh, nhóm nghiên cứu đã xem đây là một 'phép màu' khoa học.

Phát hiện MoM-z14 tiếp tục củng cố bức tranh mà JWST đã vẽ nên về vũ trụ sơ khai: có nhiều thiên hà sáng, xa xôi hơn chúng ta tưởng tượng gấp 100-200 lần. Dù đã có 4 yếu tố giải thích (hiệu suất quang học của JWST, cải tiến mô phỏng, bùng nổ sao và hoạt động của nhân thiên hà), nhiều mô hình vẫn khó lý giải sự tồn tại của những thiên hà như MoM-z14 ở khoảng cách và thời điểm quá xa như vậy.

MoM-z14 có thể chỉ là bước khởi đầu. Với các chương trình khảo sát như COSMOS-Web và 'Mirage or Miracle', JWST hứa hẹn sẽ tiếp tục phát hiện thêm nhiều thiên hà xa xôi khác, giúp chúng ta hiểu rõ hơn về những ngày đầu tiên của vũ trụ. Mỗi phát hiện mới không chỉ trả lời những câu hỏi cũ, mà còn mở ra những bí ẩn mới cần khám phá.