Ils découvrent les plus anciens amas d’étoiles connus

Explorer l’espace est aussi un voyage dans le temps. Plus une étoile est éloignée, plus les spécialistes peuvent enquêter loin dans le temps. Si l’une de ces étoiles se trouve à 2,5 millions d’années-lumière, cela signifie que cette lueur a été émise il y a exactement 2,5 millions d’années. Ce voyage dans le passé est exactement ce qu’une équipe internationale a réalisé avec la participation de scientifiques de l’Institut d’Astrophysique d’Andalousie (IAA-CSIC) et de l’Institut de Physique de Cantabrie (IFCA-CSIC-UC) : ils ont découvert le plus des amas d’étoiles lointains et anciens connus jusqu’à présent, liés à une galaxie dont la lumière a été émise alors que l’univers avait à peine 460 millions d’années – on l’estime à 13,8 milliards d’années.

“Ces structures sont les amas d’étoiles les plus anciens jamais détectés et pourraient être des précurseurs des amas globulaires que nous observons actuellement dans notre galaxie”, explique Yolanda Jiménez, chercheuse postdoctorale à l’IAA-CSIC et co-auteur des travaux, publiés ce mercredi dans la revue “Nature”. «C’est un travail important car jusqu’à présent il n’y avait pas la moindre information. Tout ce qui était connu était beaucoup plus récent”, ajoute José Félix Rojas, du Groupe des sciences planétaires de l’UPV/EHU.

Les amas d’étoiles sont des systèmes d’étoiles liées gravitationnellement, « comme les satellites des galaxies. Elles sont brillantes, mais pas aussi brillantes que les galaxies elles-mêmes. C’est pourquoi on ne les voit généralement pas. Jusqu’à présent, nous avions pu voir les plus proches, mais encore fallait-il savoir à quoi ils ressemblaient avant et comment ils se formaient”, souligne l’expert de l’université basque.

Un collier de perles

Cette observation a été possible grâce au télescope spatial James Webb et aux soi-disant « lentilles gravitationnelles », de grandes accumulations de matière qui se trouvent dans notre champ de vision des galaxies lointaines et agissent comme des loupes qui grossissent les objets derrière elles et parfois les déforment. leur image en forme d’arc.

Dans ce cas, l’amas galactique SPT-CL J0615−5746 était responsable de l’agrandissement de la lumière d’une galaxie appelée arc des gemmes cosmiques dès les premiers stades de la formation de l’univers. Cette galaxie lointaine avait déjà été découverte auparavant par le télescope Hubble, “mais c’est grâce à James Webb que nous avons pu révéler sa fascinante structure”, souligne Jiménez.

Les observations de James Webb ont révélé la présence de cinq points compacts répartis le long de l’arc des Cosmic Gems, comme s’il s’agissait d’un collier de perles. En raison de leurs caractéristiques, les chercheurs pensent qu’ils pourraient être les précurseurs des amas globulaires que l’on peut actuellement observer dans la Voie Lactée elle-même. Les amas globulaires sont des regroupements de milliers ou de dizaines de milliers d’étoiles anciennes liées gravitationnellement, dispersées dans le halo de la Voie lactée et certaines ayant des âges comparables à ceux de la galaxie elle-même. Les Gemmes sont également responsables de la majeure partie des émissions ultraviolettes de la galaxie où elles se trouvent. Ils constituent donc l’une des principales sources de réionisation de l’univers primitif. Au cours de cette étape, les premières étoiles et galaxies ont commencé à briller, émettant un rayonnement qui ionisait l’hydrogène gazeux neutre existant. Cela a facilité la formation des galaxies et des structures cosmiques que nous observons aujourd’hui. “Ce processus est essentiel pour que nous puissions voir les premières étapes de l’aube cosmique, de l’aube de l’univers”, souligne le professeur de l’UPV/EHU.

«Ce résultat est d’une grande importance, car nous ne connaissons pas actuellement l’origine des amas globulaires. La découverte des Gemmes fournit pour la première fois une échelle de temps pour leur formation et révèle leurs premières propriétés physiques”, conclut Jiménez.