Le Télescope Spatial James Webb (JWST) bouleverse notre compréhension de l'évolution chimique de l'Univers en détectant un élément clé pour la vie dans les premiers âges de l'Univers. Cette découverte promet de réécrire les théories sur la formation des premières galaxies et la création des éléments.
Les connaissances actuelles sur la formation des métaux dans l'Univers reposent sur l'idée que les éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium, appelés métaux par les astronomes, se sont formés dans les étoiles et ont été dispersés par des explosions de supernovas. Il était largement admis que ce processus nécessitait plusieurs générations d'étoiles pour que ces métaux deviennent abondants.
La découverte récente du Télescope Spatial James Webb défie cette notion. En observant une galaxie lointaine telle qu'elle apparaissait 350 millions d'années après le Big Bang, les scientifiques ont identifié un nuage de carbone. Il s'agit de la plus ancienne détection d'un élément autre que l'hydrogène dans l'Univers jeune. Cette observation a été réalisée grâce au spectrographe proche infrarouge du Télescope Spatial James Webb, qui a permis de décomposer la lumière ancienne et de lire la composition chimique de cette galaxie primitive, GS-z12.
Cette nouvelle découverte contraste fortement avec les théories antérieures. Roberto Maiolino, professeur à l'Institut Kavli de cosmologie, explique que les recherches précédentes suggéraient que le carbone commençait à se former en grandes quantités environ un milliard d'années après le Big Bang. Or, la présence de carbone détectée par le Télescope Spatial James Webb montre que cet élément s'est formé bien plus tôt, remettant en question nos conceptions sur les premiers métaux de l'Univers.
Les implications de cette découverte pour la science sont vastes. Elle suggère que le processus d'enrichissement en carbone a pu se produire beaucoup plus rapidement que prévu dans l'Univers primitif. Cela remet en cause notre compréhension de la formation des galaxies et des étoiles, et ouvre de nouvelles perspectives sur la manière dont les éléments nécessaires à la vie se sont dispersés dans l'Univers.
Une image en champ profond du JWST, montrant les débuts de l'Univers.
Crédit: NASA, ESA, CSA, STScI, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Phill Cargile (CfA)
À l'avenir, cette découverte soulève de nombreuses questions. Comment le carbone a-t-il pu se former si tôt ? Quelles étaient les caractéristiques des premières étoiles ? Les chercheurs espèrent que de futures observations avec le Télescope Spatial James Webb et d'autres télescopes permettront de répondre à ces questions et d'approfondir notre compréhension de l'Univers primitif.