Astrophysique

Entre le Big Bang et la formation des premières étoiles, notre Univers a traversé une période d’obscurité totale. À cette époque, la lumière ne pouvait pas se propager librement en raison de la présence d’un plasma dense composé de protons et d’électrons libres. Ce phénomène a pris fin avec le processus de réionisation, où les photons des premières étoiles ont ionisé l’espace intergalactique. Cependant, l’origine des objets cosmiques responsables de cette réionisation restait inconnue.

Des recherches récentes, basées sur les observations des télescopes Hubble et James Webb, ont permis aux scientifiques de l’Institut d’Astrophysique de Paris d’identifier l’origine de cette lumière primordiale : d’innombrables galaxies naines. Les résultats ont été publiés le 28 février 2024 dans la revue Nature.

Découverte des galaxies naines responsables de la réionisation

En observant l’amas galactique Abell 2744, situé à plus de 3,5 milliards d’années-lumière de la Terre, les chercheurs ont pu identifier les galaxies responsables de la réionisation. Cet amas agit comme une lentille gravitationnelle, permettant d’observer des galaxies apparues peu après le Big Bang.

L’équipe dirigée par Hakim Atek a reconstitué l’apparence du cosmos moins d’un milliard d’années après sa naissance. Les observations révèlent que le jeune Univers était saturé de galaxies naines, souvent moins massives et lumineuses que la Voie lactée. Leur activité stellaire intense produisait un rayonnement ultraviolet capable de dissocier les atomes d’hydrogène, transformant ainsi le gaz neutre en plasma ionisé, perméable à la lumière.

Selon les estimations, ces galaxies naines étaient cent fois plus nombreuses que les grandes et émettaient jusqu’à quatre fois plus de rayonnement ionisant. Cela a permis de rendre l’Univers transparent, au sens astrophysique, où la lumière pouvait se propager à travers le gaz intergalactique.

Bien que ces découvertes soient prometteuses, l’équipe souligne la nécessité de confirmer leur modèle. Les observations actuelles ne concernent qu’une région limitée du cosmos, et d’autres études seront nécessaires pour vérifier si Abell 2744 est représentatif de l’Univers primordial dans son ensemble.

• Des galaxies naines ont été identifiées comme sources principales de la réionisation grâce à Hubble et James Webb.
• Ces galaxies, bien plus nombreuses que les grandes, ont émis suffisamment de rayonnement ultraviolet pour rendre le cosmos transparent.
• Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour confirmer ces résultats à l’échelle de l’Univers.