Séminaire LAM: Guido Roberts-Borsani “Entre les extrêmes : découvertes du JWST sur la physique des premières étoiles, galaxies et trous noirs”

Titre : Entre les extrêmes : découvertes du JWST sur la physique des premières étoiles, galaxies et trous noirs

Résumé :

L’apparition des premières sources lumineuses il y a ~13,6 milliards d’années a eu un effet profond sur l’Univers, déclenchant sa dernière grande transition de phase et mettant fin aux soi-disant Âges Sombres cosmiques. Déverrouiller la physique de ces sources primordiales représente donc une étape fondamentale vers une compréhension complète des conditions initiales qui ont formé les éléments constitutifs de l’Univers que nous observons aujourd’hui. Alors que Hubble avait dressé un tableau relativement simple, les premières données du JWST ont révélé un Univers infantile bien plus remarquable et exotique qu’on ne le pensait, avec des galaxies hyper-lumineuses détectées jusqu’à z~14, des milieux interstellaires chimiquement enrichis et des abondances élémentaires particulières jusqu’à z~12, ainsi que des trous noirs apparemment surdimensionnés jusqu’à z~10. Ces sources sont-elles représentatives de la population globale, ou correspondent-elles à des objets particuliers à une phase évolutive spécifique ? Dans ce séminaire, je présenterai les efforts visant à répondre à ces questions grâce à l’étude spectroscopique d’échantillons statistiques de galaxies à très haut décalage vers le rouge (z>5–14) avec JWST/NIRSpec, établissant une référence pour leurs parcours d’enrichissement chimique, les conditions de leur milieu interstellaire, leurs capacités (ré)ionisantes et leurs signatures spectroscopiques. J’illustrerai également l’importance d’utiliser des échantillons non biaisés de galaxies afin d’obtenir une compréhension représentative des conditions du milieu interstellaire et des voies évolutives des populations les plus lumineuses révélées par le JWST.