Les astronomes ont pointé Webb vers un endroit vide dans l'espace. Quelque chose de « très inhabituel » est revenu en mémoire

Une équipe d'astronomes parcourant l'univers lointain à la recherche d'objets anciens formés peu après le Big Bang est tombée sur une découverte inattendue : une seule raie d'émission provenant d'une source non identifiée.

À l’aide du télescope spatial Webb, les scientifiques ont détecté une lueur inhabituelle dans une partie apparemment vide du ciel dans la constellation méridionale de Fornax. La lumière est apparue deux fois en trois mois, malgré les observations antérieures de Webb et du télescope spatial Hubble ne montrant aucun objet visible à cet endroit. Son origine reste un mystère et les candidats possibles ne sont pas des objets spatiaux de type jardin. Les résultats sont détaillés dans un nouvel article publié dans Le Journal d'Astrophysique.

Regardant dans le vide

L'astrophysicien Mason Huberty de l'Université du Minnesota recherchait des objets non encore détectés. À l'aide du spectrographe proche infrarouge de Webb, Huberty et son équipe ont bloqué la lumière d'objets connus tels que les galaxies précédemment identifiées par Hubble. Les chercheurs ont ensuite recherché dans les données les raies d’émission.

Six détections sur sept pourraient correspondre à des galaxies lointaines. Le septième a cependant laissé l’équipe perplexe. Elle est apparue sous la forme d’une seule ligne brillante au cours de deux fenêtres d’observation, réalisées à 88 jours d’intervalle en août et novembre 2023.

L'équipe a comparé la raie d'émission à des sources possibles dans des images Webb antérieures, mais n'a pas pu identifier son origine. Hubble et Webb avaient déjà regardé ce coin du ciel, mais rien n’y était visible.

Les raies d'émission sont des pointes de lumière brillantes émises par des atomes ou des molécules lorsqu'ils libèrent de l'énergie. Les astronomes les utilisent pour déterminer de quoi sont faits les objets éloignés, à quelle distance ils se trouvent et parfois comment ils se déplacent.

Celui-ci en particulier n’était accompagné d’aucune autre raie d’émission. Cependant, à lui seul, il aurait été suffisamment brillant pour apparaître dans des observations antérieures.

Origine : inconnue

Les astronomes à l'origine de la découverte ont exclu d'éventuelles sources connues de la raie d'émission, mais ils n'ont pas été en mesure d'identifier d'où elle provenait. Pour ce faire, ils doivent d’abord savoir à quelle distance il se trouve.

À mesure que l’univers s’étend, il étire la lumière qui traverse l’espace, la poussant vers des longueurs d’onde plus longues et la faisant apparaître plus rouge. Un photon infrarouge aurait pu commencer comme une lumière à haute énergie provenant d’un objet distant, s’étirant vers des longueurs d’onde plus longues à mesure que l’univers s’étendait. Ou bien il aurait pu être émis à une énergie inférieure par un objet plus proche. Pour déterminer d’où il vient et ce qui l’a produit, les astronomes ont besoin de plus d’indices que sa seule longueur d’onde.

L’équipe note que les raies d’émission pourraient provenir d’une galaxie – peut-être une galaxie primitive formée quelques centaines de millions d’années seulement après le Big Bang – même si un tel objet aurait dû apparaître dans des observations antérieures. Il pourrait également s'agir d'un noyau galactique actif, le centre lumineux d'une galaxie alimentée par un trou noir, en phase mourante. Si tel était le cas, les astronomes auraient dû capter d’autres raies d’émission provenant de la source. Alternativement, la lumière pourrait provenir d’un événement de courte durée, comme une étoile déchiquetée par un trou noir, ce qui expliquerait pourquoi rien n’apparaissait sur les images prises environ un an plus tôt. Mais toutes ces explications comportent leurs propres problèmes.

« Indépendamment de sa véritable nature… cet objet est très inhabituel et sonde des conditions physiques extrêmes », ont écrit les scientifiques dans l'étude.