Le télescope spatial James Webb (Webb ou JWST) a découvert plusieurs galaxies spirales rouges rares, donnant aux astronomes un nouveau regard sur l’univers primitif.

Les astronomes ont analysé les galaxies spirales rouges dans l’une des premières images du télescope spatial James Webb, l’amas de galaxies SMACS J0723.3-7327. En regardant à travers les yeux de JWST, le télescope le plus puissant jamais mis en orbite, l’amas de galaxies grossit les objets visibles derrière lui, permettant aux astronomes de regarder plus profondément dans l’univers. Les chercheurs ont déterminé que certaines de ces galaxies sont les galaxies spirales les plus éloignées jamais vues.

En elles-mêmes, les galaxies spirales rouges ne sont pas de nouvelles découvertes : le télescope spatial Spitzer à la retraite de la NASA en a pris des images dans le passé. Mais Spitzer n’avait pas de capacités JWST, et il ne pouvait pas voir les détails de la forme des galaxies, que les astronomes appellent la morphologie. La forme des galaxies raconte l’histoire de leur évolution, de sorte que les détails complexes de la morphologie de ces galaxies fournis par JWST pourraient grandement améliorer notre compréhension de l’univers primitif.

Galerie : Premières photos du télescope spatial James Webb

De plus, une galaxie particulière cachée dans l’image peut changer notre compréhension de la population galactique qui existait au cours de cette période de l’histoire cosmique. Dans l’image, les astronomes ont repéré une galaxie spirale rouge dans l’univers primitif qui est « passive » ou ne forme pas d’étoiles. La découverte est surprenante car les astronomes s’attendaient à ce que les galaxies de l’univers primitif produisent activement des étoiles.

« Alors que ces galaxies ont déjà été détectées lors d’observations précédentes à l’aide des télescopes spatiaux Hubble et Spitzer de la NASA, leur résolution spatiale et/ou leur sensibilité limitées nous ont empêchés d’étudier leur forme et leurs propriétés en détail », a déclaré Yoshinobu Fudamoto, scientifique associé à Waseda. Une université au Japon et le premier auteur de la nouvelle étude, selon le communiqué.

Les galaxies spirales sont extrêmement courantes dans le voisinage cosmique de la Voie lactée, mais les galaxies spirales rouges sont beaucoup plus rares, ne représentant que 2 % des galaxies de l’univers local. La découverte de galaxies spirales rouges dans l’univers primitif dans des observations couvrant une fraction relativement petite de l’espace suggère que ces galaxies rares étaient beaucoup plus courantes dans l’univers primitif.

Comparaison de deux galaxies spirales rouges rares observées par le télescope spatial James Webb (en bas) et précédemment observées par le télescope spatial Spitzer (en haut). (Crédit image : Fudomoto et al. (2022))

Les astronomes ont découvert que les deux galaxies rouges les plus brillantes, RS13 et RS14, apparaissent telles qu’elles étaient il y a entre 8 et 10 milliards d’années, ce qui est assez tôt dans les 13,8 milliards d’années de l’univers. Ces deux galaxies sont également les galaxies spirales les plus éloignées et les plus anciennes connues à ce jour.

Et le fait que RS14 soit une galaxie passive qui a cessé de former des étoiles ne fait que rendre la découverte encore plus intrigante, car son existence suggère que les galaxies ne formant pas d’étoiles étaient peut-être plus courantes dans l’univers primitif que ne le pensaient les astronomes.

« Notre étude a montré pour la première fois que les galaxies spirales passives auraient pu être abondantes dans l’univers primitif », a déclaré Fudamoto. « Bien que cet article soit une étude pilote des galaxies spirales dans l’univers primitif, la confirmation et l’extension de cette étude influenceront grandement notre compréhension de la formation et de l’évolution de la morphologie galactique. »

Les recherches de l’équipe sont publiées dans The Astrophysical Journal Letters.

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