Astronomers find most distant galaxy using James Webb Space Telescope
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Les astronomes découvrent la galaxie la plus éloignée grâce au télescope spatial James Webb
par Peter Edmonds, Centre Harvard-Smithsonian d'astrophysique
Cette image infrarouge du télescope spatial James Webb de la NASA (également appelé Webb ou JWST) a été prise par la NIRCam (Near-Infrared Camera) pour le programme JWST Advanced Deep Extragalactic Survey, ou JADES. Les données NIRCam ont été utilisées pour déterminer quelles galaxies étudier davantage avec des observations spectroscopiques. L'une de ces galaxies, JADES-GS-z14-0 (illustré dans l'extrait), a été déterminée comme étant à un redshift de 14,32 (+0,08/-0,20), ce qui en fait le détenteur actuel du record de la galaxie connue la plus éloignée. Cela correspond à une époque inférieure à 300 millions d’années après le Big Bang. Crédits : NASA, ESA, CSA, STScI, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Phill Cargile (CfA)
Une équipe internationale d'astronomes a annoncé aujourd'hui la découverte des deux galaxies les plus anciennes et les plus lointaines jamais observées, remontant à seulement 300 millions d'années après le Big Bang. Ces résultats, obtenus grâce au télescope spatial James Webb (JWST) de la NASA, marquent une étape majeure dans l'étude de l'univers primitif.
Les découvertes ont été faites par l’équipe JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). Daniel Eisenstein du Centre d'Astrophysique | Harvard & Smithsonian (CfA) est l'un des chefs d'équipe de JADES et chercheur principal du programme d'observation qui a révélé ces galaxies. Ben Johnson et Phillip Cargile, tous deux chercheurs scientifiques au CfA, et Zihao Wu, titulaire d'un doctorat à Harvard. étudiant au CfA, a également joué un rôle important.
En raison de l’expansion de l’univers, la lumière des galaxies lointaines s’étend vers des longueurs d’onde plus longues au fur et à mesure de son déplacement. Cet effet est si extrême pour ces deux galaxies que leur lumière ultraviolette est décalée vers les longueurs d'onde infrarouges où seul JWST peut la voir. Parce que la lumière met du temps à se déplacer, les galaxies plus lointaines sont également vues comme elles l’étaient plus tôt dans le temps.
Les deux galaxies record s'appellent JADES-GS-z14-0 et JADES-GS-z14-1, la première étant la plus éloignée des deux. En plus d'être le nouveau détenteur du record de distance, JADES-GS-z14-0 est remarquable par sa taille et sa luminosité.
"La taille de la galaxie prouve clairement que la majeure partie de la lumière est produite par un grand nombre de jeunes étoiles", a déclaré Eisenstein, professeur à Harvard et directeur du département d'astronomie, "plutôt que par des matériaux tombant sur un trou noir supermassif dans la galaxie. centre, qui semblerait beaucoup plus petit.
La combinaison de l'extrême luminosité et du fait que les jeunes étoiles alimentent cette luminosité élevée font de JADES-GS-z14-0 la preuve la plus frappante jamais trouvée de la formation rapide de grandes galaxies massives dans l'univers primitif.
"JADES-GS-z14-0 devient désormais l'archétype de ce phénomène", déclare le Dr Stefano Carniani de la Scuola Normale Superiore de Pise, auteur principal de l'article de découverte. "Il est stupéfiant que l'univers puisse créer une telle galaxie en seulement 300 millions d'années."
s preuves de l'existence de premières galaxies étonnamment vigoureuses sont apparues dès les premières images du JWST et se sont multipliées au cours des deux premières années de la mission. Cette tendance va à l’encontre des attentes de la plupart des astronomes avant le lancement du JWST sur les théories de la formation des galaxies.
JADES-GS-z14-0 était un casse-tête pour l'équipe JADES lorsqu'elle l'a repéré pour la première fois il y a plus d'un an, car il apparaît suffisamment proche dans le ciel d'une galaxie au premier plan pour que l'équipe ne puisse pas être sûre que les deux n'étaient pas voisins. Mais en octobre 2023, l’équipe JADES a réalisé des images encore plus approfondies – cinq jours complets avec la caméra proche infrarouge JWST sur un seul champ – et a utilisé des filtres conçus pour mieux isoler les premières galaxies.
"Nous ne voyions tout simplement aucun moyen plausible d'expliquer cette galaxie comme étant simplement une voisine d'une galaxie plus proche", explique le Dr Kevin Hainline, professeur-chercheur à l'Université de l'Arizona.
La galaxie est située dans un champ où l’instrument infrarouge moyen JWST a effectué une observation ultra-profonde. Sa luminosité aux longueurs d’onde infrarouges intermédiaires est un signe d’émission d’atomes d’hydrogène et même d’oxygène dans l’univers primitif.
"Même si elle est si jeune, la galaxie travaille déjà dur pour créer les éléments qui nous sont familiers sur Terre", a déclaré Zihao Wu, co-auteur d'un deuxième article sur cette découverte, dirigé par Jakob Helton, étudiant diplômé à l'Université. de l'Arizona.
Enhardie, l'équipe a ensuite obtenu un spectre de chaque galaxie et a confirmé ses espoirs que JADES-GS-z14-0 était effectivement une galaxie record et que le candidat le plus faible, JADES-GS-z14-1, était presque aussi loin. .
Un troisième article dirigé par Brant Robertson, professeur à l'Université de Californie à Santa Cruz, et Ben Johnson, étudie l'évolution de cette première population de galaxies.
"Cet objet étonnant montre que la formation des galaxies au début de l'univers est très rapide et intense", a déclaré Johnson, "et JWST nous permettra de trouver davantage de ces galaxies, peut-être lorsque l'univers était encore plus jeune. C'est une merveilleuse opportunité d'étudier comment les galaxies naissent.
Les trois articles sont actuellement disponibles sur le serveur de préimpression arXiv.
Plus d'informations : Une aube cosmique brillante : confirmation spectroscopique de deux galaxies lumineuses à z∼14, arXiv:2405.18485 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2405.18485
Détection photométrique JWST/MIRI à 7,7 μm du continuum stellaire et émission nébulaire dans une galaxie à z>14, arXiv :2405.18462 [astro-p
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COMMENTAIRES
300 millions d'années après le BIGF BA?NG seulement
??? J e vais jouer au lecteur désabuse ! A vec James Webb je m a ttends qu ils m annoncent chaque mois des objets encore plus lointains !!! Mais remarquez ma prudence ;je parle d obgets ,pas de galaxies :::
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Brant Robertson et al, Earliest Galaxies in the JADES Origins Field: Luminosity Function and Cosmic Star-Formation Rate Density 300 Myr after the Big Bang, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2312.10033
Journal information: arXiv
Provided by Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
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