Fut un temps où notre Univers tout entier était plongé dans un épais brouillard. Puis le voile s’est levé. Grâce aux étoiles qui brillaient au cœur des premières galaxies, montrent aujourd’hui des données renvoyées par le télescope spatial James-Webb.
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D'abord, il y a eu le Big Bang. Et dans ces premiers instants, notre Univers ne ressemblait que peu à celui que nous connaissons aujourd'hui. Il était rempli d'un gaz incroyablement dense et chaud. Un gaz qui a mis des centaines de millions d'années à se refroidir. Il était alors complètement opaque. Puis, comme si « quelqu'un » avait appuyé sur la touche « repeat », le gaz a commencé à chauffer de nouveau. Il s'est ionisé. Et il est enfin devenu transparenttransparent.
Longtemps, les chercheurs se sont demandé qui pouvait bien être ce « quelqu'un » qui a appuyé sur la touche « repeat ». Aujourd'hui, de nouvelles données renvoyées par le télescope spatial James-Webb (JWST) éclairent cette période mystérieuse que les astronomesastronomes appellent l'époque de réionisation.
Pour remonter au coupable, des chercheurs de l'École polytechnique fédérale de Zurich (ETH, Suisse) ont visé un instant dans la vie de l'Univers situé juste avant la fin de cette époque de réionisation. Un instant où il n'était pas encore tout à fait transparent, mais plus tout à fait opaque non plus. En pointant le JWST sur un lointain quasar, ils ont obtenu des informations sur le gaz placé entre nous et ce trou noir supermassif actif tellement lumineux qu'il agit comme une énorme lampe torche. Sa lumière était tantôt absorbée par un gaz opaque, tantôt transmise au travers d'un gaz transparent. Et cela a fourni aux chercheurs des informations détaillées sur la composition et l'état dudit gaz.
Un incroyable quasar pour faire la lumière
Dans une seconde étape, les astronomes ont encore compté sur le télescope spatial James-Webbtélescope spatial James-Webb pour identifier les galaxiesgalaxies proches de leur ligne de visée. Et ils n'ont pas été déçus. Là où ils espéraient en trouver quelques dizaines, il leur en est finalement apparu près de 120 ! Des galaxies agitées et qui formaient activement des étoilesétoiles. Et qui, pour la plupart d'entre elles, étaient entourées de régions transparentes d'environ 2 millions d'années-lumièreannées-lumière de rayon -- soit à peu près la distance qui sépare notre Voie lactée de la galaxie la plus proche, Andromède. Comme si elles avaient littéralement nettoyé l'espace autour d'elles à la fin de l'époque de réionisation.
Ainsi, les premières galaxies relativement minuscules de l'Univers et les étoiles qu'elles contenaient semblent bien avoir été celles qui, en émettant des quantités de lumière et de chaleurchaleur, ont « appuyé sur le bouton repeat » pour entraîner la réionisation, dégageant des « bulles » transparentes autour d'elles. Des bulles qui n'ont eu de cesse de s'étendre au fil des millions d'années qui ont suivi, jusqu'à fusionner et rendre notre Univers complètement transparent. Un scénario que les astronomes espèrent bientôt confirmer un peu plus en étudiant cinq autres régions, éclairées chacune par un quasarquasar différent.
Mais en attendant, l'équipe de l'ETH souligne un autre résultat obtenu grâce aux données du JWST. La confirmation de la massemasse colossale du quasar qui leur a permis d'arriver à ces conclusions. L'objet ne pèserait pas moins de 10 milliards de fois plus que notre SoleilSoleil. Faisant de lui le trou noir le plus massif connu dans l'Univers primitif. Une énigme de plus. Car les astronomes sont bien incapables à ce jour d'expliquer comment des quasars ont pu devenir si grands si tôt dans notre histoire.
