Le télescope Webb détecte les molécules organiques les plus éloignées de l'univers

Une équipe internationale d'astronomesa détecté des molécules organiques complexesdans la galaxie la plus éloignée à ce jour à l'aide du télescope spatial James Webb de la NASA.

La découverte des molécules, qui sont familières sur Terre dans la fumée, la suie et le smog, démontre le pouvoir de Webb pour aider à comprendre la chimie complexe qui va de pair avec la naissance de nouvelles étoiles, même dans les premières périodes du l'histoire de l'univers. Au moins pour les galaxies, les nouvelles découvertes mettent en doute le vieil adage selon lequel là où il y a de la fumée, il y a du feu.

À l'aide du télescope Webb, Justin Spilker, astronome de la Texas A&M University, et ses collaborateurs ont découvert les molécules organiques d'une galaxie située à plus de 12 milliards d'années-lumière. En raison de sa distance extrême, la lumière détectée par les astronomes a commencé son voyage alors que l'univers avait moins de 1,5 milliard d'années, soit environ 10 % de son âge actuel. La galaxie a été découverte pour la première fois par le télescope du pôle Sud de la National Science Foundation en 2013 et a depuis été étudiée par de nombreux observatoires, dont le radiotélescope ALMA et le télescope spatial Hubble.

Spilker note que la découverte, rapportée cette semaine dans la revue Nature, a été rendue possible grâce aux pouvoirs combinés de Webb et du destin, avec un peu d'aide d'un phénomène appelé lentille gravitationnelle. La lentille, prédite à l'origine par la théorie de la relativité d'Albert Einstein, se produit lorsque deux galaxies sont presque parfaitement alignées de notre point de vue sur Terre. La lumière de la galaxie d'arrière-plan est étirée et amplifiée par la galaxie de premier plan en une forme annulaire, connue sous le nom d'anneau d'Einstein.

"En combinant les capacités étonnantes de Webb avec une" loupe cosmique "naturelle, nous avons pu voir encore plus de détails que nous ne le pourrions autrement", a déclaré Spilker, professeur adjoint au Texas A&M Department of Physics and Astronomy et membre du George P. et Cynthia Woods Mitchell Institute for Fundamental Physics and Astronomy. "Ce niveau de grossissement est en fait ce qui nous a incités à regarder cette galaxie avec Webb en premier lieu, car il nous permet vraiment de voir tous les détails riches de ce qui compose une galaxie dans l'univers primitif que nous ne pourrions jamais faire autrement. "

Les données de Webb ont révélé la signature révélatrice de grosses molécules organiques apparentées au smog et à la fumée - des éléments constitutifs des mêmes émissions d'hydrocarbures cancérigènes sur Terre qui sont les principaux contributeurs à la pollution atmosphérique. Cependant, Spilker dit que les implications des signaux de fumée galactiques sont beaucoup moins désastreuses pour leurs écosystèmes cosmiques.

"Ces grosses molécules sont en fait assez courantes dans l'espace", a expliqué Spilker. "Les astronomes pensaient que c'était un bon signe que de nouvelles étoiles se formaient. Partout où vous voyiez ces molécules, des bébés étoiles étaient également là en train de flamboyer."

Les nouveaux résultats de Webb montrent que cette idée pourrait ne pas sonner exactement dans l'univers primitif, selon Spilker.

"Grâce aux images haute définition de Webb, nous avons trouvé de nombreuses régions avec de la fumée mais pas de formation d'étoiles, et d'autres avec de nouvelles étoiles en formation mais pas de fumée", a ajouté Spilker.

Kedar Phadke, étudiant diplômé de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, qui a dirigé le développement technique des observations Webb de l'équipe, a noté que les astronomes utilisent Webb pour établir des connexions à travers l'immensité de l'espace avec un potentiel sans précédent.

"Des découvertes comme celle-ci sont précisément ce pour quoi Webb a été conçu : comprendre les premières étapes de l'univers de manière nouvelle et passionnante", a déclaré Phadke. "C'est incroyable que nous puissions identifier des molécules à des milliards d'années-lumière que nous connaissons ici sur Terre, même si elles se manifestent d'une manière que nous n'aimons pas, comme le smog et la fumée. C'est aussi une déclaration puissante sur les incroyables capacités de Webb que nous n'avons jamais eues auparavant."

La direction de l'équipe comprend également Jane Rigby, astronome du Goddard Space Flight Center de la NASA, Joaquin Vieira, professeur à l'Université de l'Illinois, et des dizaines d'astronomes du monde entier.

Cette découverte est la première détection par Webb de molécules complexes dans l'univers primitif - un moment marquant que Spilker considère comme un début plutôt qu'une fin.

"Ce sont les premiers jours du télescope Webb, donc les astronomes sont ravis de voir toutes les nouvelles choses qu'il peut faire pour nous", a déclaré Spilker. "Détecter de la fumée dans une galaxie au début de l'histoire de l'univers ? Webb rend cela facile. Maintenant que nous avons montré que c'est possible pour la première fois, nous sommes impatients d'essayer de comprendre s'il est vraiment vrai que là où il y a fumée, il y a du feu. Peut-être pourrons-nous même trouver des galaxies si jeunes que des molécules complexes comme celles-ci n'ont pas encore eu le temps de se former dans le vide de l'espace, de sorte que les galaxies ne sont que du feu et pas de fumée. Le seul moyen savoir avec certitude, c'est regarder plus de galaxies, espérons-le encore plus loin que celle-ci."

- Ce communiqué de presse a été initialement publié sur le site Web de la Texas A&M University