Le télescope James-Webb remet-il en cause le Big Bang ? Voici pourquoi ce n’est pas si simple
Six mois après sa mise en service, le télescope spatial ne cesse de surprendre les scientifiques. Son observation de galaxies primitives confirme pour la première fois qu’il existe quelque chose au-delà de ce qu’avait pu observer Hubble avant lui. Et interroge sur le modèle standard du Big Bang. Entretien avec Olivier Sanguy, médiateur à la Cité de l’espace à Toulouse.
Le télescope spatial James-Webb n’a pas fini de surprendre les scientifiques. Opérationnel depuis juillet 2022, il ne cesse de prouver ses performances. Jusqu’à remettre en cause des théories ? Le télescope a photographié des galaxies lointaines massives jusqu’alors invisibles, notamment pour Hubble, son prédécesseur. De quoi soulever de nouvelles énigmes sur la création de l’univers. Olivier Sanguy, médiateur à la Cité de l’espace à Toulouse, apporte son éclairage sur ce phénomène.
Certains ont assez rapidement crié à la catastrophe, ont commencé à se dire qu’ils s’étaient plantés sur toute la ligne quant au Big Bang. La réalité est un peu plus compliquée
Pourquoi les observations de James-Webb font débat au sein de la communauté des astrophysiciens ?
Le sujet fait polémique car, si on reprend le calendrier, le Big Bang date d’il y a 13,8 milliards d’années, les étoiles émergent 100 millions d’années après et les premières galaxies quelques centaines de millions d’années encore après. Ce qui étonne les astrophysiciens sur ces images de James-Webb, c’est l’aspect massif de ces galaxies et le fait qu’elles soient plutôt bien formées seulement 300 millions d’années après le Big Bang. C’est un peu comme si vous voyiez un adolescent dans une maternité, c’est allé trop vite.
Cela remet-il en cause la théorie même du Big Bang ?
Certains ont assez rapidement crié à la catastrophe, ont commencé à se dire qu’ils s’étaient plantés sur toute la ligne quant au Big Bang. La réalité est un peu plus compliquée. La première chose est que la datation de ces galaxies n’est pas un âge fixe mais une fourchette dont la marge d’erreur peut être de 100 à 200 millions d’années. Les premières réactions très sensationnalistes étaient basées sur une évaluation photométrique, c’est-à-dire que la date de cette galaxie est fixée lors de l’observation de sa couleur dans l’infrarouge. Mais cela est très imprécis.
Pour dater plus précisément ces galaxies, il faudrait des données spectroscopiques, c’est-à-dire qu’on décompose la lumière en arc-en-ciel. Cela permettra de voir les éléments de ces galaxies et d’avoir une estimation beaucoup plus précise.
Comment peut-on donc interpréter ces observations ?
Pour l’instant, il n’y a rien de catastrophique. C’était même plutôt attendu. Avant, on disait que, pour qu’une galaxie se forme, cela prenait du temps, qu’il fallait un agrégat de matière, des étoiles qui s’organisent, des trous noirs, etc. Et à la fois, je m’intéresse à l’astronomie depuis quarante ans et j’ai toujours lu que, finalement, les galaxies se forment peut-être plus vite et plus tôt qu’on ne le pensait. Cette idée gagne du terrain car les outils d’observation s’affinent.
L’observation de ces galaxies lointaines aura probablement pour conséquence un affinage du modèle standard du Big Bang plutôt qu’une révolution. Cela ne veut pas dire qu’on ne changera pas d’avis un jour mais la science avance rarement par table rase, elle avance plutôt par progression, étape par étape.
Les premières observations montrent que les performances attendues de James Webb sont là, voire au-delà
Pourquoi le télescope Hubble n’a-t-il jamais pu observer ces galaxies si lointaines ?
La lumière des galaxies ou des astres lointains se décale vers le rouge à tel point que cela va même dans l’infrarouge. Ils ne sont donc pas visibles à l’œil nu. Si Hubble dispose d’une capacité infrarouge, elle est bien moindre que celle du télescope spatial James-Webb qui, lui, ne fonctionne qu’à l’infrarouge ce qui lui permet d’observer l’univers primordial, c’est-à-dire quelques centaines de millions d’années après le Big Bang. Ainsi, Hubble ne voit qu’à 12,5 milliards d’années-lumière là où le télescope James-Webb remonte à 13,5 milliards d’années-lumière.
Qu’est-ce que cela dit des performances James-Webb ?
C’est le principal enseignement de l’observation de ces galaxies lointaines : la plupart des astrophysiciens sont emballés par les performances de cet outil. Ce télescope spatial est un projet extrêmement complexe, il fonctionne comme prévu et ce n’était pas gagné d’avance. Les premières observations montrent que les performances attendues sont là, voire au-delà. ( pris sur sud-ouest)
