Les astronomes ont perdu une galaxie entière. Puis Webb l’a trouvé.

Waouh ! Le voilà.

Une galaxie est un ensemble de milliards d’étoiles, de leurs systèmes solaires, de gaz et de poussières accrochés, tous liés entre eux par la force invisible de la gravité.

Il est donc difficile d’imaginer que des astronomes puissent détecter l’un de ces royaumes colossaux avec un télescope au sol, pour ensuite observer à travers un puissant télescope dans l’espace et ne voir aucune trace de son existence – juste un vide d’obscurité profond et sans fin.

Les scientifiques ont découvert Aztecc71 pour la première fois avec une caméra installée sur le télescope James Clerk Maxwell à Hawaï. Mais lorsqu’ils ont recherché la galaxie avec le télescope spatial Hubble de la NASA, elle avait complètement disparu.

Il a fallu le télescope spatial James Webb, le principal observatoire spatial infrarouge, pour gagner à cache-cache. La voilà : une galaxie faible mais distincte, surgissant de centaines de nouvelles étoiles chaque année.

Pour le scientifique Jed McKinney, chercheur postdoctoral à l’Université du Texas à Austin, sa redécouverte change la donne, laissant entrevoir la possibilité que Webb en trouve de nombreux autres de son espèce, existant il y a longtemps dans des cocons de poussière.

« Nous pouvons étudier pour la première fois les propriétés optiques et infrarouges de cette population de galaxies cachée et fortement obscurcie par la poussière », a déclaré McKinney dans un communiqué. « Non seulement (Webb) peut regarder les confins les plus éloignés de l’univers, mais il peut aussi percer les voiles poussiéreux les plus épais. »

Aztecc71 est une galaxie de formation d’étoiles dans l’univers ancien émergent. Son bourdonnement d’activité est difficile à observer car il est caché dans un manteau de poussière. Les chercheurs estiment que les images de Webb capturent la galaxie environ 900 millions d’années après le Big Bang. Étant donné que la plupart des scientifiques estiment que l’univers a aujourd’hui 13,8 milliards d’années, cette période peut encore être considérée comme l’enfance de l’univers.

Les galaxies comme Aztecc71 étaient autrefois considérées comme rares au début de l’univers. Mais cette découverte suggère qu’ils pourraient être trois à dix fois plus fréquents que prévu, selon un nouvel article sur cette découverte, publié dans The Astrophysical Journal.

Les scientifiques ont réservé plus d’une douzaine de candidats supplémentaires dans la première moitié des données COSMOS-Web, la plus grande initiative de recherche initiale de Webb visant à cartographier jusqu’à 1 million de galaxies dans une zone particulière du ciel afin d’étudier les premières structures de l’univers.

Certes, l’image Webb de la galaxie ressemble à une petite tache tachée, disent les chercheurs.

« Le fait que même quelque chose d’aussi extrême soit à peine visible dans l’imagerie la plus sensible de notre tout nouveau télescope est très excitant pour moi », a déclaré McKinney, qui a codirigé l’enquête. « Cela nous indique potentiellement qu’il y a toute une population de galaxies qui se cachent de nous. »

La clé du succès de Webb dans la découverte d’Aztecc71 était sa vision infrarouge, un type de lumière invisible à l’œil humain. Webb, une collaboration de la NASA, de l’Agence spatiale européenne et de l’Agence spatiale canadienne, observe certaines des lumières les plus anciennes et les plus faibles de l’univers. Le puissant télescope, en orbite autour du soleil à environ 1 million de kilomètres, étudiera une période moins de 300 millions d’années après le Big Bang, lorsque bon nombre des premières étoiles et galaxies sont nées.

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En astronomie, regarder plus loin signifie observer le passé, car la lumière et les autres formes de rayonnement mettent plus de temps à nous parvenir. Dans l’image la plus profonde de Hubble, les galaxies visibles les plus anciennes remontent aux 800 millions d’années qui ont suivi le Big Bang.

Mais Webb a été construit pour voir une période encore plus ancienne, en utilisant un miroir primaire beaucoup plus grand que Hubble – 21 pieds de diamètre contre un peu moins de 8 pieds – et en détectant la lumière invisible aux longueurs d’onde infrarouges.

En bref, beaucoup de poussière et de gaz dans l’espace obscurcissent la vue sur des sources de lumière extrêmement lointaines et intrinsèquement faibles, mais les ondes infrarouges peuvent pénétrer à travers les nuages. Un scientifique de la NASA a comparé un jour la sensibilité du télescope infrarouge à la capacité de détecter la chaleur d’un seul bourdon s’il se trouvait sur la lune.

Hubble n’a pas pu détecter Aztecc71 car une grande partie de sa lumière stellaire est absorbée dans le cocon poussiéreux, puis réémise à des longueurs d’onde plus longues. Avant Webb, les astronomes ont inventé un terme pour ces galaxies : galaxies sombres de Hubble.

McKinney et l’équipe de recherche pensent que l’univers primitif pourrait regorger d’autres galaxies poussiéreuses de ce type, en jouant simplement à un jeu de cache-cache avec nos télescopes. La pensée scientifique antérieure était que cette première époque était plus propre, avec moins de poussière environnante, car il n’y avait pas eu de générations en générations de supernovas explosant et dispersant des particules stellaires dans l’espace.

« Cela signifie que notre compréhension de l’histoire de l’évolution des galaxies est biaisée », a-t-il déclaré. « Nous ne voyions que des galaxies dégagées et moins poussiéreuses. »