MacroCosmos septembre-octobre 2024

29 SEPTEMBRE-OCTOBRE 2024 DeCoursey a présen- té ces résultats lors d’une conférence à la 244 e réunion de l’American Astrono- mical Society à Madi- son, Wisconsin. Pour faire ces découvertes, l’équipe a analysé les données d’imagerie obtenues dans le cadre du programme JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). Webb est idéal pour trouver des supernovas extrê- mement lointaines, car leur lumière est étirée dans des lon- gueurs d’onde plus longues, un phéno- mène connu sous le nom de redshift cos- mologique. Avant le lancement de Webb, seule une poignée de superno- vas avait été décou- vertes au-delà de red- shift 2, ce qui corres- pond à l’époque où l’univers n’avait que 3,3 milliards d’an- nées, soit seulement 25 % de son âge ac- tuel. L’échantillon JADES contient de nombreuses supernovas qui ont ex- plosé encore plus loin dans le passé, alors que l’univers avait moins de 2 milliards d’années. Auparavant, les chercheurs avaient utilisé le télescope spatial Hubble pour imager des su- pernovas lorsque l’univers était dans sa phase de « jeune adulte ». Avec JADES, les scientifiques obser- vent des supernovas datant de l’époque où l’univers était dans son « adolescence » ou sa « préadoles- cence ». À l’avenir, ils espèrent reve- nir à la phase « infantile » de l’uni- vers. Pour découvrir les supernovas, l’équipe a comparé plusieurs images prises à un an d’intervalle et a recher- ché les sources qui disparaissaient ou apparaissaient dans ces images. Ces objets dont la luminosité observée varie au fil du temps sont appelés transitoires, et les supernovas sont un type de transitoire. Au total, l’équipe JADES Transient Survey Sample a dé- couvert environ 80 supernovas dans une zone de ciel de la largeur d’un grain de riz tenu à bout de bras. « C’est vraiment notre premier échan- tillon de ce à quoi ressemble l’univers à un redshift élevé pour la science des transitoires » , a déclaré son coéqui- pier Justin Pierel, boursier Einstein de la NASA au Space Telescope Science Institute (STScI) à Baltimore, Mary- land. « Nous essayons de comprendre si les supernovas lointaines sont fon- damentalement différentes ou très semblables à celles que nous obser- vons dans l’univers proche. » Pierel et d’autres chercheurs du STScI ont fourni des analyses techniques pour déterminer quels transitoires étaient en réalité des supernovas et quels ne l’étaient pas, car ils se ressemblaient souvent beaucoup. L’équipe a identi- fié un certain nombre de supernovas à redshift élevé, dont la plus éloignée jamais confirmée spectroscopique- ment a redshift 3,6. Son étoile géni- trice a explosé alors que l’univers n’avait que 1,8 milliard d’années. Il s’agit d’une supernova dite d’effon- drement du noyau, une explosion d’une étoile massive. Les supernovas de type Ia intéressent particulière- ment les astrophysiciens. Ces étoiles explosives sont d’une luminosité si prévisible qu’elles sont utilisées pour mesurer des distances cosmiques lointaines et aider les scientifiques à calculer le taux d’expansion de l’uni- vers. L’équipe a identifié au moins une supernova de type Ia avec un redshift de 2,9. La lumière de cette explosion a commencé à voyager vers nous il y a 11,5 milliards d’années, alors que l’univers n’avait que 2,3 L e JADES Deep Field utilise les observations réalisées par Webb dans le cadre du programme JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey). Une équipe d’astro- nomes étudiant les données JADES a identifié environ 80 objets (encerclés en vert) dont la luminosité a changé au fil du temps. La plupart de ces objets, appelés phé- nomènes transitoires, sont le résultat d’explosions d’étoiles. Avant cette étude, seule une poignée de super- novas avait été découverte au-delà d’un redshift de 2, ce qui correspond à l’époque où l’univers n’avait que 3,3 milliards d’années, soit seu- lement 25 % de son âge ac- tuel. L’échantillon JADES contient de nombreuses su- pernovas qui ont explosé encore plus loin dans le passé, alors que l’univers avait moins de 2 milliards d’années. Il comprend la su- pernova la plus éloignée ja- mais confirmée spectrosco- piquement, avec un redshift de 3,6. Son étoile génitrice a explosé alors que l’univers n’avait que 1,8 milliard d’an- nées. [NASA, ESA, CSA, STScI, JADES Collaboration] plus de supernovas dans l’univers primitif qu’on ne le pensait aupara- vant. Certaines des étoiles explosées récemment découvertes sont les exemples les plus éloignés de ce type, y compris celles utilisées pour mesurer le taux d’expansion de l’uni- vers. « Webb est une machine de dé- couverte de supernovas » , a déclaré Christa DeCoursey, étudiante diplô- mée du Steward Observatory et de l’Université de l’Arizona à Tucson. « Le grand nombre de détections et les grandes distances de ces superno- vas sont les deux découvertes les plus intéressantes de notre étude. »