JWST résout l'énigme cosmique : comment l'Univers est devenu transparent à la lumière des étoiles
Le télescope spatial James Webb (JWST) a enfin identifié les acteurs clés derrière l'un des plus grands mystères cosmiques : comment l'Univers primitif, initialement opaque, est devenu transparent à la lumière des étoiles. Une étude récente menée par Isak Wold de la collaboration UNCOVER révèle que ce sont des galaxies naines, modestes mais extrêmement nombreuses, qui ont produit suffisamment de photons ultraviolets pour ioniser les atomes neutres du jeune Univers.
Pendant les premiers 550 millions d'années après le Big Bang, l'Univers était rempli d'atomes neutres qui absorbaient efficacement la lumière stellaire. Pour que cette lumière puisse traverser l'espace, il fallait que ces atomes soient réionisés par une source puissante de rayonnement ultraviolet. Les galaxies massives et brillantes détectées précédemment par JWST étaient trop rares pour expliquer ce phénomène.
La percée est venue grâce à l'observation de 83 galaxies primitives derrière l'amas galactique Abell 2744, dont la gravité amplifie leur lumière. Ces galaxies compactes mais en plein boom de formation stellaire présentent des signatures claires d'oxygène doublement ionisé, indicateur d'une intense activité de rayonnement ionisant. Leur abondance et leur efficacité à libérer des photons UV (taux d'échappement de ~25%) en font les candidates parfaites pour expliquer la réionisation cosmique.
JWST, avec son miroir primaire 270% plus grand que Hubble et sa sensibilité infrarouge, a pu détecter ces objets faiblement lumineux grâce à des filtres étroits comme le F410M du NIRCam. L'étude combine des données spectroscopiques du NIRSpec avec des observations de galaxies locales similaires pour estimer que ces galaxies naines ont produit 100% des photons nécessaires à la réionisation dans les 800 premiers millions d'années de l'Univers.
Cette découverte couronne trois ans d'efforts scientifiques de JWST, démontrant que ce ne sont pas les galaxies les plus spectaculaires, mais bien les plus communes - analogues primitifs de notre Voie Lactée - qui ont collectivement rendu l'Univers observable. Une révolution dans notre compréhension de l'évolution cosmique, rendue possible par la synergie entre les capacités uniques de JWST et le phénomène de lentille gravitationnelle.
