Un étrange arc de lumière gravitationnel révélé par le télescope James Webb
Le 7 août 2026, Homer Dávila Gutiérrez a publié une prépublication dans laquelle il présente un arc lumineux atypique observé par le télescope spatial James Webb. Ce phénomène, baptisé A1, a été identifié autour de l’amas de galaxies MACS J0308.9+2645, à partir d’images publiques fournies par l’instrument NIRCam. Initialement, cet objet semblait appartenir à un Univers beaucoup plus jeune, mais des analyses ultérieures ont permis de réduire significativement sa distance estimée. Les données d’archives du télescope Hubble et les effets gravitationnels de l’amas soutiennent désormais ce nouveau scénario. Bien qu’A1 reste un candidat à l’étude, il illustre comment une méthode d’analyse inadaptée peut donner l’illusion qu’une galaxie est beaucoup plus éloignée qu’elle ne l’est réellement.
L’amas agit comme une lentille gravitationnelle
La relativité générale stipule qu’une masse conséquente déforme l’espace-temps, déviant ainsi la lumière provenant d’objets situés derrière elle. Lorsqu’un amas de galaxies est bien aligné, il agit comme une lentille cosmique, rendant une galaxie distante plus brillante et parfois étirée en forme d’arc. A1 présente cette morphologie, avec une longueur qui est environ 6,5 fois supérieure à sa largeur, et se situe à 50,9 secondes d’arc du centre de l’amas. Son orientation correspond également à celle attendue pour un effet de lentille gravitationnelle.
Pour identifier cet objet, Gutiérrez a analysé 1 591 sources étendues dans 54 champs NIRCam. Il a d’abord sélectionné les objets lumineux et allongés correctement orientés, puis a écarté les faux positifs, comme certaines galaxies spirales observées de profil. Au final, seuls A1 et un second candidat, A2, ont été retenus. De plus, Hubble avait déjà observé A1 avec un autre instrument, ce qui rend l’hypothèse d’un simple défaut technique peu probable.
Un décalage vers le rouge mal interprété
Initialement, le catalogue estimait le décalage vers le rouge d’A1 à 4,4, suggérant que la lumière avait commencé son voyage durant les 1,5 premiers milliards d’années de l’Univers. Toutefois, cette me utilisait une ouverture conçue pour des sources ponctuelles, capturant seulement environ 3% de la lumière sur A1. En conséquence, cela a conduit à une couleur artificielle de 1,4 magnitude.
Quatre méthodes adaptées aux objets étendus ont permis de corriger cette interprétation. Les mes par isophotes, ouvertures fixes, images harmonisées et courbes de croissance ont convergé vers un décalage de 1,4, variant entre 1,2 et 1,7. Hubble a également détecté A1 dans le filtre bleu F435W, une observation cruciale, car une galaxie située à un décalage de 4,4 devrait disparaître dans ce filtre en raison de l’absorption de l’hydrogène.
Un modèle renforçant le scénario proche
Le modèle de MACS J0308.9+2645 fournit un indice supplémentaire en faveur d’un décalage vers le rouge de 1,4. À cette valeur, A1 se situe en dehors de la zone où l’étirement devient extrême, ne produisant qu’une seule image amplifiée d’environ dix à vingt fois, comme observé. En revanche, un décalage de 4,4 aurait dû générer une seconde image brillante à un endroit précis, mais aucune n’a été détectée.
A1 pourrait également être une galaxie en disque observée de manière latérale, alignée de manière fortuite. Des observations supplémentaires sont nécessaires pour confirmer cette hypothèse. La prépublication souligne la nécessité d’une spectroscopie résolue et d’un nouveau modèle de lentille avec James Webb. Ces données permettraient de déterminer la distance d’A1 et d’approfondir la compréhension de son mouvement interne. En attendant, A1 met en lumière les limites des catalogues conçus pour des sources ponctuelles, qui peuvent mal interpréter des objets allongés, suggérant que d’autres candidats pourraient encore rester invisibles dans les archives.
Source : arXiv
