Le télescope spatial James Webb vient de livrer l’une des cartes les plus précises jamais réalisées de l’Univers profond. Grâce au programme COSMOS-Web, les astronomes ont recensé plus de 164 000 galaxies en 255 heures d’observation, couvrant une portion du ciel équivalente à environ trois pleines lunes alignées.
Une plongée dans 13 milliards d’années d’histoire cosmique
Cette nouvelle carte permet de suivre l’évolution de la toile cosmique, cette immense structure tridimensionnelle formée de filaments de gaz, de matière noire et de galaxies. Ses nœuds concentrent les grands amas galactiques, tandis que ses vastes zones sombres correspondent aux vides cosmiques.
Un petit bout de la toile cosmique. Le cône se lit comme une ligne temporelle : la pointe à gauche est notre période actuelle, tandis qu’à droite on trouve des galaxies âgées d’à peine quelques centaines de millions d’années
Grâce à James Webb, les chercheurs accèdent à des galaxies beaucoup plus faibles, plus lointaines et moins massives que celles observées auparavant par Hubble. Certaines apparaissent telles qu’elles étaient lorsque l’Univers avait moins d’un milliard d’années. La comparaison avec le relevé COSMOS2020 montre un gain considérable en profondeur et en précision.
Pourquoi les grandes galaxies cessent de fabriquer des étoiles
Trous noirs et halos de matière noire au cœur du mécanisme
La carte révèle une évolution spectaculaire. Dans le jeune Univers, les régions les plus denses étaient de véritables usines à étoiles. Les galaxies y grossissaient rapidement, alimentées par d’immenses réservoirs de gaz. Mais cette activité a fini par s’éteindre.
Les chercheurs identifient deux grands mécanismes. D’abord, lorsque le halo de matière noire d’une galaxie dépasse environ mille milliards de masses solaires, le gaz devient trop chaud et trop agité pour former efficacement de nouvelles étoiles. Ensuite, les trous noirs supermassifs actifs peuvent expulser le gaz froid grâce à des jets proches de la vitesse de la lumière.
Un correctif des cartes cosmiques précédentes
Ainsi que le résume l’équipe scientifique autour de cet ambitieux projet, COSMOS-Web ne se contente pas d’améliorer la résolution, mais corrige aussi des biais des cartes précédentes, qui surestimaient par exemple certaines densités et en sous-estimaient d’autres. En rendant publiques ces 164 000 galaxies, James Webb offre à la communauté scientifique une base exceptionnelle pour réécrire l’histoire de la formation des galaxies, depuis les premières structures jusqu’à l’Univers actuel.
