Amas de Pandore Abell 2744 (Weeb-NIRCam)
L'amas de galaxies géantes Abell 2744 (Weeb-NIRCam-NIRSpec), amas de Pandore, se situe à 4,4 milliards d'années-lumière de la Terre dans la constellation du Sculpteur (Sculptor).
Les losanges blancs indiquent l'emplacement de 20 des 83 jeunes galaxies à sursauts d'étoiles de faible masse, observées sur les images infrarouges de l'amas de galaxies géantes Abell 2744. Ce composite intègre des images prises à travers trois filtres NIRCam (F200W en bleu, F410M en vert et F444W en rouge). Le filtre F410M est très sensible à la lumière émise par l'oxygène doublement ionisé, des atomes d'oxygène privés de deux électrons, à une époque où la réionisation était déjà bien avancée. Émise sous forme de lumière verte, cette lueur a été étirée dans l'infrarouge lors de sa traversée de l'univers en expansion pendant des milliards d'années. La masse de l'amas agit comme une loupe naturelle, permettant d'observer ces minuscules galaxies telles qu'elles étaient lorsque l'univers avait environ 800 millions d'années, soit environ 6 % de son âge actuel de 13,8 milliards d'années.
Pendant une grande partie de son premier milliard d'années, l'Univers a été plongé dans un brouillard d'hydrogène neutre. Aujourd'hui, ce gaz est ionisé, c'est-à-dire dépouillé de ses électrons. Quels types d'objets seraient responsables de cette réionisation : les grandes galaxies, les petites galaxies ou les trous noirs supermassifs dans les galaxies actives ? Des études récentes ont montré que les petites galaxies en pleine formation stellaire pourraient y avoir joué un rôle majeur. Si de telles galaxies sont rares aujourd'hui, ne représentant qu'environ 1 % de celles qui nous entourent, elles étaient abondantes lorsque l'Univers avait environ 800 millions d'années, époque appellée décalage vers le rouge 7, lorsque la réionisation était bien avancée.
Des types similaires de galaxies dans l'univers actuel libèrent environ 25 % de leur lumière ultraviolette ionisante dans l'espace environnant. Si les galaxies à sursauts d'étoiles de faible masse explorées ici émettent une quantité similaire, elles pourraient représenter la totalité de la lumière ultraviolette nécessaire à la conversion de l'hydrogène neutre de l'univers en sa forme ionisée.
"Les galaxies de faible masse concentrent moins d'hydrogène neutre autour d'elles, ce qui facilite la fuite de la lumière ultraviolette ionisante", explique Rhoads. "De même, les épisodes de sursauts stellaires produisent non seulement une abondante lumière ultraviolette, mais creusent également des canaux dans la matière interstellaire d'une galaxie, favorisant ainsi sa diffusion" (cf. NASA/ESA/CSA/Bezanson et al. 2024 et Wold, et al. 2025).
Pour situer l'amas de galaxies Abell 2744 (Weeb-NIRCam-NIRSpec) dans la constellation du Sculpteur (Sculptor) :
Amas de Pandore Abell 2744 (Weeb-NIRCam)
L'amas de galaxies géantes Abell 2744 (Weeb-NIRCam-NIRSpec), amas de Pandore, se situe à 4,4 milliards d'années-lumière de la Terre dans la constellation du Sculpteur (Sculptor).
Les losanges blancs indiquent l'emplacement de 20 des 83 jeunes galaxies à sursauts d'étoiles de faible masse, observées sur les images infrarouges de l'amas de galaxies géantes Abell 2744. Ce composite intègre des images prises à travers trois filtres NIRCam (F200W en bleu, F410M en vert et F444W en rouge). Le filtre F410M est très sensible à la lumière émise par l'oxygène doublement ionisé, des atomes d'oxygène privés de deux électrons, à une époque où la réionisation était déjà bien avancée. Émise sous forme de lumière verte, cette lueur a été étirée dans l'infrarouge lors de sa traversée de l'univers en expansion pendant des milliards d'années. La masse de l'amas agit comme une loupe naturelle, permettant d'observer ces minuscules galaxies telles qu'elles étaient lorsque l'univers avait environ 800 millions d'années, soit environ 6 % de son âge actuel de 13,8 milliards d'années.
Pendant une grande partie de son premier milliard d'années, l'Univers a été plongé dans un brouillard d'hydrogène neutre. Aujourd'hui, ce gaz est ionisé, c'est-à-dire dépouillé de ses électrons. Quels types d'objets seraient responsables de cette réionisation : les grandes galaxies, les petites galaxies ou les trous noirs supermassifs dans les galaxies actives ? Des études récentes ont montré que les petites galaxies en pleine formation stellaire pourraient y avoir joué un rôle majeur. Si de telles galaxies sont rares aujourd'hui, ne représentant qu'environ 1 % de celles qui nous entourent, elles étaient abondantes lorsque l'Univers avait environ 800 millions d'années, époque appellée décalage vers le rouge 7, lorsque la réionisation était bien avancée.
Des types similaires de galaxies dans l'univers actuel libèrent environ 25 % de leur lumière ultraviolette ionisante dans l'espace environnant. Si les galaxies à sursauts d'étoiles de faible masse explorées ici émettent une quantité similaire, elles pourraient représenter la totalité de la lumière ultraviolette nécessaire à la conversion de l'hydrogène neutre de l'univers en sa forme ionisée.
"Les galaxies de faible masse concentrent moins d'hydrogène neutre autour d'elles, ce qui facilite la fuite de la lumière ultraviolette ionisante", explique Rhoads. "De même, les épisodes de sursauts stellaires produisent non seulement une abondante lumière ultraviolette, mais creusent également des canaux dans la matière interstellaire d'une galaxie, favorisant ainsi sa diffusion" (cf. NASA/ESA/CSA/Bezanson et al. 2024 et Wold, et al. 2025).
Pour situer l'amas de galaxies Abell 2744 (Weeb-NIRCam-NIRSpec) dans la constellation du Sculpteur (Sculptor) :