Nous savons maintenant qui a allumé les premières lumières de l’Univers

Dans les minutes qui ont suivi le Big Bang, l’Univers était rempli d’un plasma chaud et dense, où les électrons et les protons flottaient librement. Cette soupe primordiale empêchait toute lumière de circuler : les photons se heurtaient aux électrons et étaient aussitôt déviés. L’Univers était plongé dans une obscurité complète, incapable de transmettre la moindre image.

Après environ 300 000 ans, l’Univers s’est suffisamment refroidi pour que les protons et les électrons s’unissent, formant de l’hydrogène neutre (et un peu d’hélium). Cette transition a permis à la lumière de commencer à se déplacer, mais il n’y avait encore aucune véritable source lumineuse. Ce n’est qu’à partir de cette matière simple que les premières étoiles ont commencé à se former.

Les toutes premières étoiles, nées de ce gaz primordial, ont commencé à émettre une lumière intense en rayons ultraviolets. Leur rayonnement était si puissant qu’il parvenait à arracher les électrons des atomes d’hydrogène, transformant à nouveau le gaz neutre en plasma ionisé. Cette période, appelée la réionisation, s’est achevée environ un milliard d’années après le Big Bang, marquant l’allumage des lumières de l’Univers.

Jusqu’à récemment, les chercheurs pensaient que les grandes galaxies ou les trous noirs supermassifs étaient responsables de cette lumière. Mais grâce aux observations du télescope spatial James Webb, les scientifiques ont fait une découverte inattendue : ce sont les minuscules galaxies naines qui ont joué le rôle principal dans l’éclairage du cosmos. Observées à travers l’amas de galaxies Abell 2744, ces galaxies minuscules sont 100 fois plus nombreuses que les grandes et quatre fois plus lumineuses en radiation ionisante.

Selon l’astrophysicien Hakim Atek, ces petites galaxies sont de véritables centrales énergétiques. Individuellement peu puissantes, leur grande abondance leur permet de produire assez de rayonnement pour transformer l’état de tout l’Univers. Leur éclat, capté par lentilles gravitationnelles, a permis aux chercheurs de remonter le temps et de confirmer leur rôle fondamental. Ces galaxies naines sont, littéralement, celles qui ont allumé la lumière.

Nous savons maintenant que les toutes premières lumières de l’Univers ont été allumées par des galaxies naines, discrètes mais puissantes. Grâce aux télescopes Hubble et James Webb, un voile vieux de plus de 13 milliards d’années se lève enfin. Mais ce n’est qu’un début : les chercheurs veulent désormais étudier d’autres régions du ciel, pour s’assurer que ce phénomène n’est pas isolé. L’exploration de nos origines cosmiques entre dans une phase encore plus passionnante.

Source : nature