D’où vient la lumière lorsque l’univers est sombre ?

(Dan Tri) - Les scientifiques ont identifié les galaxies naines comme la source de « l'aube cosmique ».

Selon les données du télescope spatial Hubble et James Webb (JWST), la source des photons libres à l'aube cosmique précoce était de petites galaxies naines qui ont explosé de vie, dissipant le brouillard d'hydrogène opaque qui enveloppait l'espace intergalactique.

Ils émettent des photons ionisants, qui convertissent l’hydrogène neutre en plasma, jouant un rôle crucial dans la réionisation de l’univers.

« Cette découverte met en évidence le rôle particulier des galaxies ultrafaibles dans la formation de l'univers primitif », a déclaré l'astrophysicienne Iryna Chemerynska de l'Institut d'astrophysique de Paris.

Quand l'univers était encore dans l'obscurité

Immédiatement après le Big Bang, l’univers était rempli de plasma ionisé chaud et dense.

La lumière ne peut pas pénétrer car les photons sont constamment dispersés par les électrons libres, laissant l’univers dans l’obscurité.

Le Big Bang a ouvert le voyage évolutif de l'univers (Photo : Espace).

Environ 300 000 ans après l'explosion, l'univers s'est progressivement refroidi, les protons et les électrons se sont combinés pour former de l'hydrogène neutre (avec une petite quantité d'hélium).

A cette époque la lumière pouvait être transmise à travers un milieu neutre, mais la source de lumière était encore très rare, à partir de l'hydrogène et de l'hélium, les premières étoiles se formèrent.

La lumière intense des premières étoiles a arraché des électrons aux atomes d’hydrogène, transformant le gaz de l’espace en plasma et rendant l’univers transparent pour que la lumière puisse pénétrer.

Environ 1 milliard d'années plus tard, la période de « l'aube cosmique » a pris fin et toute la lumière de l'univers a été officiellement allumée.

Le rôle surprenant des galaxies naines

L'observation de cette étape est très difficile en raison de la grande distance, de la faible luminosité et de la couverture par la brume.

Auparavant, les scientifiques pensaient que les trous noirs supermassifs ou les galaxies géantes explosant avec des étoiles étaient la principale source d’énergie.

Le JWST a été conçu pour observer en profondeur l'aube cosmique, et a découvert que les galaxies naines en étaient les acteurs clés.

Une équipe internationale dirigée par l'astrophysicien Hakim Atek de l'Institut d'astrophysique de Paris a analysé les données de l'amas de galaxies Abell 2744, en collaboration avec Hubble.

On estime que 50 000 sources de lumière proche infrarouge sont visibles dans le champ de vision de l'amas Abell 2744 (Image : NASA).

Cet amas de galaxies est si dense qu’il courbe l’espace-temps, créant un effet de lentille cosmique qui amplifie la lumière provenant de galaxies lointaines.

Grâce à cela, les scientifiques ont observé des galaxies naines très proches de la période de « l'aube cosmique ».

Les résultats ont montré que non seulement les galaxies naines sont le type de galaxie le plus courant, mais qu’elles sont également beaucoup plus brillantes que prévu.

En fait, les galaxies naines sont 100 fois plus nombreuses que les grandes galaxies, et la quantité totale de rayonnement ionisant qu’elles émettent est quatre fois supérieure à celle que l’on pense normalement émise par les grandes galaxies.

« Ce sont littéralement des « centrales électriques cosmiques », qui émettent des radiations pour réioniser l’univers entier », a souligné Atek.

Ces galaxies de faible masse sont la source d’un rayonnement énergétique si important que leur influence peut changer l’état entier de l’univers.

Source: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/anh-sang-xuat-hien-tu-dau-khi-vu-tru-chim-trong-bong-toi-20251006074930452.htm