Les astronomes ont utilisé des instruments avancés pour calculer un âge plus précis de la galaxie de Maisie, découverte par le télescope spatial James Webb (JWST) en juin 2022. Bien que le système stellaire ne soit pas aussi ancien qu’initialement estimé, il reste l’un des plus anciens enregistrés. , datant de 390 millions d’années après le Big Bang, ce qui en fait environ 13,4 milliards d’années. C’est à peine 70 millions d’années plus jeune que JADES-GS-z13-0, le système (actuel) le plus ancien connu.
Une équipe dirigée par l’astronome Steven Finkelstein de l’Université du Texas à Austin a découvert le système l’été dernier. (Le nom « Maisie’s galaxy » est une ode à sa fille parce qu’ils l’ont repérée le jour de son anniversaire.) Le groupe a d’abord estimé que c’était seulement 290 millions d’années après le Big Bang, mais l’analyse de la galaxie avec un équipement plus avancé a révélé qu’elle était d’environ 100 millions d’années de plus que cela. « Ce qui est excitant avec la galaxie de Maisie, c’est qu’elle a été l’une des premières galaxies lointaines identifiées par JWST, et de cet ensemble, c’est la première à être réellement confirmée par spectroscopie », a déclaré Finkelstein.
La confirmation spectroscopique a été fournie par le spectrographe proche infrarouge (NIRSpec) du JWST, mené par le Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS). Le NIRSpec « divise la lumière d’un objet en plusieurs fréquences étroites différentes pour identifier plus précisément sa composition chimique, sa production de chaleur, sa luminosité intrinsèque et son mouvement relatif ». Le décalage vers le rouge – le mouvement de la lumière vers des longueurs d’onde plus longues (plus rouges) pour indiquer un mouvement loin de l’observateur – détenait la clé d’une datation plus précise que l’estimation originale basée sur la photométrie. Les outils avancés ont attribué un décalage vers le rouge de z = 11,4 à la galaxie de Maisie, aidant les chercheurs à s’installer sur l’estimation révisée de 390 millions d’années après le Big Bang.
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Les astronomes ont également examiné CEERS-93316, une galaxie initialement estimée à 235 millions d’années avant le Big Bang, ce qui l’aurait rendue étonnamment ancienne. Après avoir étudié ce système, il a révélé un décalage vers le rouge de z = 4,9, ce qui le place à seulement un milliard d’années après le Big Bang. La première estimation erronée concernant CEERS-93316 était compréhensible : la galaxie émettait une quantité inhabituelle de lumière dans des bandes de fréquences étroites associées à l’oxygène et à l’hydrogène, la faisant apparaître plus bleue qu’elle ne l’était.
Finkelstein attribue le manque à la malchance. « C’était une sorte de cas étrange », a-t-il déclaré. « Parmi les dizaines de candidats à décalage vers le rouge élevé qui ont été observés par spectroscopie, c’est le seul cas où le vrai décalage vers le rouge est bien inférieur à notre estimation initiale. » Finkelstein a ajouté: «Il aurait été vraiment difficile d’expliquer comment l’univers a pu créer une galaxie aussi massive si tôt. Donc, je pense que c’était probablement toujours le résultat le plus probable, car c’était si extrême, si brillant, à un décalage vers le rouge aussi élevé.
L’équipe du CEERS évalue actuellement environ 10 autres systèmes qui pourraient être plus anciens que la galaxie de Maisie.