Webb détecte une raie d'émission mystérieuse dans un ciel vide

En cherchant des objets anciens nés peu après le Big Bang, des astronomes ont repéré avec le télescope spatial James Webb (JWST) un signal inexpliqué. Une unique raie d'émission lumineuse est apparue dans une région en apparence vide de la constellation australe du Fourneau (Fornax). Sa source reste inconnue.

La découverte est décrite dans une nouvelle étude parue dans The Astrophysical Journal, dirigée par l'astrophysicien Mason Huberty, de l'université du Minnesota. L'équipe a utilisé le spectrographe proche infrarouge NIRSpec de Webb, en masquant la lumière des objets connus, pour chercher des raies d'émission dans les données. Sept signaux ont été détectés, dont six liés à des galaxies lointaines.

Un signal observé à deux reprises

Le septième est apparu sous la forme d'une raie lumineuse unique lors de deux observations espacées de 88 jours, en août et en novembre 2023. Les observations antérieures de Hubble et de Webb n'y montraient aucun objet. Aucune autre raie n'a été détectée dans la plage observée, et cette raie seule aurait été assez brillante pour être repérée plus tôt, selon l'équipe.

Une raie d'émission est une ligne brillante du spectre, produite par des atomes ou des molécules à des longueurs d'onde précises. Les astronomes s'en servent pour déterminer la composition, la distance et le mouvement d'un objet. Ici, la longueur d'onde ne suffit pas : l'expansion de l'Univers étire la lumière vers le rouge, et le photon peut venir d'une source très lointaine ou d'un objet plus proche émettant à plus basse énergie.

Des pistes, aucune satisfaisante

Les chercheurs évoquent une galaxie primitive formée quelques centaines de millions d'années après le Big Bang, mais elle aurait déjà dû figurer sur les images précédentes. Un noyau actif de galaxie alimenté par un trou noir, en phase calme, est une autre option, mais il produirait d'autres raies.

Un phénomène bref, comme une étoile déchiquetée par un trou noir, expliquerait l'absence de tout objet sur des images prises un an plus tôt. Quelle que soit sa nature, l'objet est très inhabituel et pourrait éclairer des conditions physiques extrêmes. Il faudra d'abord mesurer sa distance.