vendredi, 29 mars 2024

Le « candidat de la galaxie de Shrodinger » de JWST a des astronomes très perplexes

L’une des principales fonctions du JWST est de trouver les premières galaxies, élargissant notre exploration de l’univers à la fois dans l’espace et dans le temps. Dans les quelques semaines qui ont suivi la première publication des données du télescope spatial, les astronomes ont exploité sa sortie pour révéler une galaxie plus ancienne que toutes celles que nous avions repérées auparavant, puis ont peut-être battu à nouveau ce record. Le titre de galaxie la plus ancienne et la plus lointaine a peut-être déjà été battu une troisième fois, mais dans ce cas, la situation − surnommée « la galaxie candidate de Schrödinger » − est beaucoup moins claire.

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Une preprint d’un article qui n’a pas encore été évalué par des pairs considère le cas du CEERS-1749. Sur une mesure, nous voyons cette galaxie telle qu’elle était environ 220 millions d’années après le Big Bang. Si tel est le cas, cela ne ferait pas que battre confortablement le record de la galaxie la plus éloignée, cela réfuterait presque tous les modèles d’évolution des premières galaxies jamais trouvés. Les galaxies qui ont évolué n’auraient tout simplement pas dû se former aussi rapidement. D’autre part, certaines autres mesures rapprochent tellement le CEERS-1749 de nous< /a> ce serait inhabituel d’une manière totalement différente.

Lorsqu’il s’agit d’explorer l’univers primitif, la mesure la plus importante est z, le décalage vers le rouge. Cela mesure la vitesse à laquelle un objet s’éloigne de nous, provoquant le déplacement des lignes spectrales vers l’extrémité inférieure du spectre, tout comme les sirènes sonnent plus profondément une fois qu’elles nous dépassent. L’expansion de l’univers signifie que plus une galaxie ou une étoile est décalée vers le rouge, plus elle est susceptible d’être éloignée et plus nous la voyons loin dans le temps.

Avant cette année, le record de la galaxie à décalage vers le rouge le plus élevé que nous ayons vu était de z=11. Peu de temps après la première publication du JWST, une équipe dirigée par Dr Rohan Naidu du Harvard and Smithsonian Le Centre d’astrophysique a signalé une galaxie z=13, surmontée par la suite par un candidat à z=14. Pendant ce temps, un article récent explorant les galaxies les plus éloignées suffisamment visibles pour mesurer leur contenu en métal traitait de valeurs autour de 8.

Par conséquent, si la mesure de photométrie de 0,6 – 5 µm de CERES-1749 comme ayant un décalage vers le rouge de z≈17 est correcte, il s’agit en effet d’une percée très spectaculaire. D’autre part, CEERS-1749 a trois voisins apparents avec z≈5 (12,5 milliards d’années). Il est plausible qu’il fasse en fait partie d’un groupe avec ce groupe, et le décalage vers le rouge apparent plus de trois fois supérieur est une illusion. C’est cette incertitude qui a conduit Naidu et ses co-auteurs à étiqueter CERES-1749 « la galaxie candidate de Shrödinger », actuellement à la fois la plus ancienne galaxie connue et des milliards d’années plus jeune.

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Même si CEERS-1749 fait partie du cluster z=5, il peut toujours établir un enregistrement différent. Pour regarder comme il le fait à une distance z = 5, il doit s’agir soit d’une galaxie où la formation d’étoiles a commencé, puis a largement cessé, soit d’une galaxie plus petite inhabituellement épaisse de poussière (une préimpression d’une autre équipe propose également le scénario petit et poussiéreux). Dans ces cas; « Ce sera la galaxie au repos la plus décalée vers le rouge, ou l’une des galaxies poussiéreuses de masse la plus faible de l’Univers primitif détectée à ce jour », écrivent Naidu et ses co-auteurs. L’un ou l’autre remettrait également en question les modèles existants d’évolution galactique, sinon aussi profondément.

C’est probablement la deuxième possibilité qui a conduit Naidu à tweeter de manière énigmatique :

Neuf jours plus tard, il a partagé la prépublication. En tant que domaine, l’astronomie n’a probablement jamais évolué aussi vite que ces dernières semaines.

Si les galaxies avec des décalages vers le rouge de 5 imitent quelque chose de beaucoup plus ancien, cela poserait tout un défi aux cosmologistes. Cependant, les auteurs concluent : « Un tel contaminant parfaitement déguisé n’est possible que dans une fenêtre de redshift étroite (∆z < 0,1)." Un co-auteur a commenté qu’il nécessite également des combinaisons de filtres de télescope spécifiques, tout comme peu susceptible d’être un facteur dont nous devons nous soucier souvent.

« Le suivi spectroscopique de cette remarquable galaxie est d’une urgence cruciale pour la mission du JWST d’étendre la frontière cosmique… si cette source se situe à z ≈ 17, nous pouvons nous lancer dans la grande entreprise de révision de la physique de l’évolution des galaxies à les premières époques », écrivent les auteurs. Malheureusement, le temps de télescope le plus précieux au monde n’est pas facile à trouver.

[H/T : CNET

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