La plus grande carte de l’univers dévoile 800 000 galaxies et bouscule les premières théories du cosmos !
Au nom de la science ouverte, la collaboration scientifique multinationale COSMOS a publié début juin 2025 les données de la plus grande carte de l'univers, avec près de 800 000 galaxies observées à ce jour.
Baptisé champ COSMOS-Web, le projet, élaboré à partir des données recueillies par le télescope spatial James Webb (JWST), regroupe l’ensemble des images et un catalogue de près de 800 000 galaxies couvrant presque toute l’histoire cosmique. Il remet en question les notions établies sur les débuts de l’univers.
« Notre objectif était de construire ce champ profond de l’espace à une échelle physique bien plus vaste que tout ce qui avait été réalisé jusqu’à présent », a déclaré Caitlin Casey, professeure de physique à l’université de Californie à Santa Barbara, qui codirige la collaboration COSMOS-Web avec Jeyhan Kartaltepe de l’Institut de technologie de Rochester.
« Si l’on imprimait le Champ ultraprofond de Hubble sur une simple feuille de papier », a-t-elle expliqué, en faisant référence à l’image emblématique de près de 10 000 galaxies dévoilée par la NASA en 2004, « notre image serait un peu plus grande qu’une fresque de 4 mètres sur 4, à la même profondeur. C’est donc véritablement impressionnant par sa taille. »
Le nombre de galaxies découvertes augmente grâce aux données de James Webb : une grande surprise
L’image composite de COSMOS-Web remonte à environ 13,5 milliards d’années ; selon la NASA, l’univers aurait environ 13,8 milliards d’années, soit une différence de seulement 100 millions d’années. Cela couvre environ 98 % de tout le temps cosmique.
L’objectif des chercheurs n’était pas seulement d’observer certaines des galaxies les plus fascinantes des origines, mais aussi d’avoir une vision plus large des environnements cosmiques qui existaient au début de l’univers, lors de la formation des premières étoiles, galaxies et trous noirs.
« Le cosmos est structuré en régions denses et en vides », a expliqué Casey. « Et nous ne voulions pas simplement rechercher les galaxies les plus lointaines ; nous voulions comprendre le contexte plus vaste dans lequel elles évoluaient. »
Une « grande surprise »
Et quelle étonnante voisinage cosmique s’est révélé. Avant que le JWST ne soit mis en service, raconte Casey, elle et ses collègues astronomes avaient établi leurs meilleures estimations du nombre de galaxies supplémentaires que le télescope spatial pourrait détecter, compte tenu de son miroir primaire collecteur de lumière de 6,5 mètres de diamètre — soit environ six fois plus grand que le miroir de 2,4 mètres du télescope Hubble. Les meilleures mesures obtenues avec Hubble suggéraient que les galaxies apparues dans les 500 premiers millions d’années après le Big Bang seraient incroyablement rares, explique-t-elle.
« C’est logique : le Big Bang se produit, puis il faut du temps pour que la matière s’effondre gravitationnellement, que les structures se forment et que les étoiles s’allument. Il y a une échelle de temps associée à tout cela », a expliqué Casey.
Et la grande surprise, c’est qu’avec le JWST, nous observons environ dix fois plus de galaxies que prévu à ces distances extrêmes. Nous détectons également des trous noirs supermassifs totalement invisibles avec Hubble. Et non seulement nous voyons plus d’objets, mais nous observons aussi des types de galaxies et de trous noirs différents, a-t-elle ajouté.
Beaucoup de questions sans réponse
Bien que les images et le catalogue de COSMOS-Web répondent à de nombreuses interrogations que se posaient les astronomes sur l’univers primitif, ils en soulèvent également d’autres.
Depuis l’activation du télescope, nous nous demandons : « Est-ce que ces ensembles de données du JWST remettent en cause le modèle cosmologique ? » Parce que l’univers produisait énormément de lumière très tôt — il n’avait qu’environ 400 millions d’années pour former des étoiles atteignant une masse d’environ un milliard de soleils. Nous ne savons tout simplement pas comment c’est possible, a déclaré Casey. « Il y a donc encore beaucoup de choses à élucider et de nombreuses questions sans réponse. »
Avec la publication des données, on s’attend à ce que d’autres astronomes à travers le monde les exploitent, notamment pour approfondir notre compréhension de la manière dont l’univers primitif s’est peuplé et a évolué jusqu’à aujourd’hui. L’ensemble de données pourrait également fournir des indices sur d’autres mystères du cosmos, comme la matière noire ou la physique de l’univers primordial, qui pourraient différer de ce que nous connaissons actuellement.
Au sein de la collaboration COSMOS, l’exploration se poursuit. Les chercheurs sont retournés dans l’espace profond pour le cartographier et l’étudier plus en détail.
L’image COSMOS-Web est disponible en exploration interactive ; les articles scientifiques associés ont été soumis à The Astrophysical Journal et à Astronomy & Astrophysics.