Les scientifiques ont établi des modèles pour tenter de comprendre l’Univers, mais de nouvelles découvertes les défient constamment et renforcent toujours plus la chape de mystère. Le proto-amas le plus ancien jamais observé dans l’Univers primitif ne fait pas exception.

Les progrès astronomiques permettent aujourd’hui d’observer et d’étudier de nombreux phénomènes et objets cosmiques. Toutefois, les mystères les plus insondables de l’Univers semblent concerner leur formation. Surtout, les récentes découvertes ont tendance à remettre en question les modèles traditionnels – au premier rang desquelles figure notamment l’affaiblissement de l’énergie noire.

Les amas de galaxies, dont les rayons X pourraient détenir la clé du mystère de la matière noire – présentent ces deux caractéristiques : la défiance des modèles établis et la méconnaissance de leur formation. En effet, une étude récemment publiée dans la revue Nature révèle l’existence d’un « bébé » amas – ou proto-amas pour plus de rigueur –, qui s’est assemblé bien plus tôt qu’on ne le pensait dans l’histoire de l’Univers. Cette découverte suscite une nouvelle interrogation : comment a-t-il pu se former aussi rapidement ?

Le proto-amas de galaxies le plus ancien jamais observé remet en cause les modèles établis de la formation cosmique

Baptisé JADES-ID1, ce proto-amas est l’amas de galaxies le plus lointain et le plus ancien jamais vu en train de se former. Sa lumière a mis 12,7 milliards d’années pour atteindre notre planète : les scientifiques observent donc JADES-ID1 entre un et deux milliards d’années plus tôt que prévu.

Ce sont les observations combinées du télescope spatial James Webb (JWST) et du télescope à rayons X Chandra de la NASA qui ont permis de l’identifier comme un proto-amas. Le JWST a révélé la présence de nombreuses galaxies liées par la gravité, et Chandra a dévoilé un immense nuage de gaz chaud auréolant la structure.

Or, selon les modèles de formation des amas galactiques établis, les scientifiques estimaient qu’il fallait deux à trois milliards d’années après la naissance de l’Univers pour atteindre une telle densité – et non pas seulement un milliard. Par exemple, le « bébé » amas le plus ancien confirmé jusque-là datait de près de trois milliards d’années après le Big Bang.

Cette découverte fait ainsi de JADES-ID1 un terrain d’observation idéal. Premièrement, il permet d’étudier le processus de formation d’une galaxie, plutôt que de simplement essayer de le déduire une fois qu’il est achevé. Ensuite, les amas de galaxies permettent à la fois de déterminer la quantité de matière noire dans l’Univers et d’aider les scientifiques à calculer avec plus de précision la vitesse de dilatation cosmique. Ainsi, d’après les propos d’Ákos Bogdán du Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) relayés par Space.com, « JADES-ID1 nous apporte de nouvelles preuves que l’Univers était pressé de grandir. » Quant à savoir comment il a pu se former aussi rapidement, le mystère demeure entier…