JWST révèle 780 000 galaxies dans son plus grand programme scientifique

780,000 galaxies revealed in JWST’s largest science operation

JWST révèle 780 000 galaxies dans son plus grand programme scientifique

Le programme d'observation COSMOS-Web, le plus ambitieux du télescope spatial James Webb (JWST), a dévoilé plus de 780 000 galaxies dans une zone couvrant plus d'un demi-degré carré. Dirigé par les Dr. Jeyhan Kartaltepe et Caitlin Casey, ce projet a mobilisé 50 chercheurs et bénéficié de 208,6 heures d'observation. Les données, désormais accessibles au public, incluent des galaxies ultra-lointaines, des lentilles gravitationnelles et des halos stellaires étendus, révolutionnant notre compréhension de l'Univers.

COSMOS-Web combine les capacités des instruments NIRCam et MIRI de JWST pour cartographier le ciel dans l'infrarouge proche et moyen. Bien que cette zone ne représente qu'une infime partie du ciel, elle offre un échantillon représentatif de l'Univers observable. Les 780 000 galaxies détectées ne sont qu'une fraction des milliards présentes dans l'Univers, mais leur étude permet d'extrapoler des tendances cosmologiques majeures.

Parmi les découvertes marquantes figurent des candidates galaxies à haut redshift (z ≥ 9), remontant aux premiers 500 millions d'années de l'Univers. Certaines, particulièrement lumineuses, pourraient avoir joué un rôle clé dans la réionisation cosmique. Ces résultats, encore préliminaires, attendent une confirmation spectroscopique prévue pour 2024.

L'enquête a également révélé des lentilles gravitationnelles record, dont la plus lointaine jamais observée. Ces phénomènes, où la masse d'objets avant-plan déforme la lumière d'objets lointains, servent de loupes cosmiques naturelles. Ils permettent d'étudier des galaxies autrement invisibles et de mesurer la distribution de matière noire.

COSMOS-Web apporte des réponses inédites sur l'évolution des galaxies. Les données confirment que le taux de formation stellaire aux âges cosmiques de 1 à 3 milliards d'années était plus intense que prévu. L'étude des morphologies galactiques (spirales, elliptiques) sur toute l'histoire cosmique promet aussi des avancées majeures.

Le survey a même identifié des proto-amas de galaxies, structures embryonnaires qui pourraient battre des records de distance. Par ailleurs, la sensibilité de JWST révèle des halos stellaires faiblement lumineux autour des galaxies, contenant l'équivalent de plusieurs fois la masse de la Voie Lactée.

Malgré quelques limitations (zones masquées par des étoiles brillantes de la Voie Lactée), COSMOS-Web offre une mine d'informations. Des galaxies en interaction à des vides cosmiques, chaque détail contribue à dessiner la toile cosmique. Ce programme pionnier ouvre la voie à des décennies de recherche et confirme le potentiel révolutionnaire de JWST.

JWST khám phá 780.000 thiên hà trong chiến dịch khoa học quy mô nhất

Chương trình quan sát COSMOS-Web của kính viễn vọng James Webb (JWST) đã công bố phát hiện hơn 780.000 thiên hà trong vùng trời rộng 0,54 độ vuông. Dẫn đầu bởi tiến sĩ Jeyhan Kartaltepe và Caitlin Casey, dự án quy tụ 50 nhà nghiên cứu với 208,6 giờ quan sát. Dữ liệu mở này bao gồm các thiên hà siêu xa, thấu kính hấp dẫn và quầng sao mờ, mang lại góc nhìn chưa từng có về vũ trụ sơ khai.

Sử dụng đồng thời hai thiết bị NIRCam và MIRI, COSMOS-Web lập bản đồ bầu trời ở bước sóng hồng ngoại gần và trung. Dù chỉ khảo sát một vùng nhỏ (tương đương 75.000 lần mới phủ kín bầu trời), đây được coi là mẫu đại diện cho toàn vũ trụ. Con số 780.000 thiên hà phát hiện được cho thấy mật độ phân bố khổng lồ của vũ trụ.

Đáng chú ý nhất là các ứng viên thiên hà redshift cao (z ≥ 9), hình thành khi vũ trụ mới 500 triệu năm tuổi. Một số thiên hà siêu sáng trong nhóm này có thể đóng vai trò then chốt trong kỷ nguyên tái ion hóa. Những phát hiện này đang chờ xác nhận bằng quang phổ vào năm 2024.

COSMOS-Web cũng ghi nhận nhiều thấu kính hấp dẫn kỷ lục, bao gồm thấu kính xa nhất từng biết. Hiệu ứng này - khi vật chất làm cong không-thời gian - hoạt động như kính phóng đại tự nhiên, giúp nghiên cứu các thiên hà mờ ở xa và đo lường vật chất tối.

Dữ liệu mới xác nhận tốc độ hình thành sao trong giai đoạn vũ trụ 1-3 tỷ năm tuổi mạnh hơn dự đoán trước đây. Nghiên cứu hình thái thiên hà (xoắn ốc, elip) qua các thời kỳ cũng hứa hẹn đột phá trong hiểu biết về tiến hóa vũ trụ.

Đáng kinh ngạc, COSMOS-Web phát hiện cả các proto-cụm thiên hà - 'phôi' của những cấu trúc lớn nhất vũ trụ. JWST còn ghi nhận được các quầng sao mờ quanh thiên hà, chứa khối lượng gấp 2-3 lần Dải Ngân hà. Đây là thành phần thường bị bỏ qua trong các khảo sát trước.

Dù bị giới hạn bởi vùng che khuất quanh sao sáng trong thiên hà chúng ta, COSMOS-Web vẫn là kho dữ liệu vô giá. Từ thiên hà tương tác đến vùng trống vũ trụ, mỗi chi tiết góp phần vẽ nên 'mạng lưới vũ trụ'. Thành công của chương trình khẳng định vị thế cách mạng của JWST trong thiên văn học.