Le télescope spatial James Webb (JWST) a réalisé des avancées significatives dans la compréhension des questions fondamentales en cosmologie, en particulier concernant la formation des planètes dans l'univers primitif. Des observations récentes ont fourni des éclaircissements sur une découverte perplexe faite par le télescope spatial Hubble (HST) en 2003, qui a révélé une planète massive orbitant autour d'une étoile existant seulement 1 milliard d'années après le Big Bang. Cette découverte contredisait les modèles établis de formation des planètes, qui suggéraient que les étoiles primitives manquaient des éléments lourds nécessaires à la création de planètes.
Dirigée par Guido De Marchi du Centre de recherche et de technologie spatiale européen (ESTEC), une équipe internationale de scientifiques a utilisé le JWST pour étudier des étoiles dans la Petite Nuage de Magellan (LMC). Leur recherche, publiée le 16 décembre dans The Astrophysical Journal, indique que les disques protoplanétaires autour de ces étoiles ont des durées de vie plus longues que prévu, permettant potentiellement la formation de planètes dans des environnements avec moins d'éléments lourds.
Selon les modèles cosmologiques actuels, les premières étoiles, connues sous le nom d'étoiles de Population III, se sont formées il y a environ 13,7 milliards d'années. Ces étoiles, principalement composées d'hydrogène et d'hélium, ont explosé en supernovae, dispersant des éléments plus lourds qui ont ensuite contribué à la formation de générations d'étoiles et de systèmes planétaires. La découverte par Hubble d'une planète massive—2,5 fois la masse de Jupiter—autour d'une étoile ancienne a soulevé des questions sur le calendrier et les conditions nécessaires à la formation des planètes.
Elena Sabbi, scientifique en chef à l'Observatoire Gemini, a noté que les modèles existants suggéraient que les disques protoplanétaires dans de tels environnements devraient se dissiper rapidement, empêchant les planètes de croître. Cependant, les observations du JWST du groupe d'étoiles NGC 346 ont révélé que de nombreuses jeunes étoiles possédaient encore des disques protoplanétaires à des âges de 20 à 30 millions d'années, contredisant les hypothèses précédentes.
De Marchi a souligné l'importance de ces découvertes, affirmant qu'elles confirment les observations controversées de Hubble et remettent en question les modèles de formation des planètes acceptés depuis longtemps. L'équipe a proposé deux mécanismes pour expliquer la longévité de ces disques : l'un suggère que la pression de radiation des étoiles est moins efficace dans les environnements avec moins d'éléments lourds, tandis que l'autre postule que les étoiles formées à partir de nuages de gaz plus grands pourraient créer des disques plus massifs qui mettent plus de temps à se dissiper.
Alors que le JWST continue de fournir des éclairages révolutionnaires, ces découvertes soulignent la nécessité de réévaluer notre compréhension de la formation des planètes et de l'évolution de l'univers. La capacité du télescope à confirmer et à élargir les découvertes de Hubble redéfinit les théories astronomiques et ouvre la voie à de futures recherches.