Comment les premières galaxies ont-elles contribué à faire sortir l’Univers de ses « âges sombres » ? Une collaboration internationale impliquant le Massachusetts Institute of Technology et le Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian présente Lumina, une simulation numérique de l’évolution cosmique pendant les deux premiers milliards d’années après le Big Bang. Le travail est décrit dans la revue scientifique Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Un volume cosmique immense, des détails à petite échelle

Selon le MIT, la simulation étudie une région d’environ 500 mégaparsecs de côté, soit quelque 1,6 milliard d’années-lumière. Elle suit l’évolution de la matière noire, du gaz, des étoiles et des rayonnements à différentes échelles.

Le système mobilise approximativement un demi-billion d’éléments de calcul, notamment des particules représentant la matière noire et des cellules de gaz. Le MIT souligne une amélioration de résolution et de volume par rapport aux modèles précédents. Ces chiffres caractérisent un modèle informatique : ils ne décrivent pas un relevé direct de chaque objet cosmique.

Deux transformations physiques essentielles

Après la formation d’atomes d’hydrogène neutres, le jeune Univers est devenu opaque à certains rayonnements. Avec l’apparition des premières étoiles et galaxies, des photons énergétiques ont progressivement ionisé cet hydrogène, modifiant la propagation de la lumière.

Lumina modélise également la réionisation de l’hélium, un processus qui exige des rayonnements plus énergétiques. Les chercheurs distinguent le rôle des premières galaxies dans l’ionisation de l’hydrogène de celui attribué aux noyaux actifs de galaxies et aux trous noirs supermassifs dans l’ionisation de l’hélium.

Pourquoi les télescopes James-Webb et Roman sont concernés

Les observations spatiales livrent des instantanés de galaxies très lointaines ; les simulations tentent de produire une histoire physique cohérente reliant ces observations. Lumina doit faciliter les comparaisons avec les données du télescope James-Webb et celles attendues d’observatoires futurs.

Les modèles sont mis à l’épreuve par leurs prédictions : luminosité des galaxies, répartition du gaz, rythme de formation des structures et conséquences des rayonnements sur l’environnement cosmique.

Ce que la simulation ne prouve pas

Les images spectaculaires de filaments cosmiques diffusées avec le travail sont des représentations de données simulées. Elles ne sont ni des photographies prises pendant le Big Bang, ni un film enregistré de la naissance de l’Univers.

Comme toute simulation, Lumina dépend de lois physiques retenues, de conditions initiales, d’approximations et de réglages numériques. L’intérêt du travail est de rendre certaines hypothèses testables, pas de lever toutes les incertitudes sur l’Univers primitif.

Glossaire

Mégaparsec : unité de distance astronomique valant environ 3,26 millions d’années-lumière. Réionisation : processus au cours duquel des photons suffisamment énergétiques arrachent des électrons à des atomes. Matière noire : composante gravitationnelle inférée de nombreuses observations, dont la nature microscopique demeure inconnue.

Sources et documents

MIT News, 26 octobre 2026, présentation et résultats

Smithsonian Institution, communiqué scientifique du 25 octobre 2026

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, étude Lumina (DOI)

Christophe Martin-Landré (CML) — Directeur de publication, journaliste et rédacteur en chef de PRODPRESS®. © 2026 PRODPRESS MEDIA GROUP LLC. Tous droits réservés. Authentique. Impertinent. Libre.