07/07/2023 A peine entré en service, le JWST va-t-il révolutionner la cosmologie ?

Un article paru dans  Nature en date du 31 décembre 2022 (voir référence ci-dessous) fait état de la découverte que vient de permettre le télescope James-Webb. Il s’agit de six galaxies anormales.

Elles ont été observées alors que l’Univers avait moins d’un milliard d’années. Elles ont grandi bien plus vite que prévu généralement lorsque l’on applique le modèle cosmologique standard dit Lamba-CDM basé sur l’existence de la matière noire et l’énergie noire. Ces galaxies pourraient constituer un début de réfutation de ce modèle et une validation de la théorie MOND ou Modified Newtonian Dynamics .

Celle-ci, due au cosmologiste américain Stacy McGaugh, ambitionne de se passer de la référence à la matière noire (Cold Dark Matter) pour comprendre l’évolution de l’univers et notamment le problème de la courbe de rotation plate des galaxies spirales. Celles-ci ne disposeraient pas d’assez de matière visible pour ne pas se disperser sous l’influence de la force centrifuge.

L’on a donc imaginé la présence d’une matière invisible dite noire s’ajoutant à la matière visible ou baryonique des galaxies. Mais si la matière noire existait, elle aurait une abondance au moins cinq fois plus importante que celle de la matière visible pour constituer de 83 % à 90 % de la densité totale de l’univers observable, selon les modèles de formation et d’évolution des galaxies.

Pour une discussion plus approfondie, voir NewScientist 17 June 2023, p.36

Référence

[Submitted on 25 Jul 2022 (v1), last revised 31 Dec 2022 (this version, v3)]

A population of red candidate massive galaxies ~600 Myr after the Big Bang

Ivo LabbePieter van DokkumErica NelsonRachel BezansonKatherine SuessJoel LejaGabriel BrammerKatherine WhitakerElijah MathewsMauro StefanonBingjie Wang

Galaxies with stellar masses as high as ∼1011 solar masses have been identified out to redshifts z∼6, approximately one billion years after the Big Bang. It has been difficult to find massive galaxies at even earlier times, as the Balmer break region, which is needed for accurate mass estimates, is redshifted to wavelengths beyond $2.5\mum$. Here we make use of the $1-5\mum$ coverage of the JWST early release observations to search for intrinsically red galaxies in the first ~750 million years of cosmic history. In the survey area, we find six candidate massive galaxies (stellar mass >1010 solar masses) at 7.4<z<9.1, 500 – 700 Myr after the Big Bang, including one galaxy with a possible stellar mass of ∼1011 solar masses. If verified with spectroscopy, the stellar mass density in massive galaxies would be much higher than anticipated from previous studies based on rest-frame ultraviolet-selected samples.

https://arxiv.org/abs/2207.12446

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