Dans les premiers instants après le Big Bang, l'Univers était presque uniforme, comme une pâte bien lisse. Mais dès un milliard d'années plus tard, la pâte a commencé à lever plus vite à certains endroits : des amas de centaines de galaxies sont apparus, que les astronomes appellent des protoamas. Ce sont les embryons des futurs amas géants, les structures liées les plus massives de l'Univers.
Les télescopes Chandra et James Webb ont pour la première fois capté un tel protoamas en rayons X. Le système JADES-ID1 se trouve à une distance que la lumière a parcourue en 13,1 milliards d'années — nous le voyons donc tel qu'il était un milliard d'années après le Big Bang. L'émission de rayons X révèle un gaz chaud, porté à des dizaines de millions de degrés. Ce gaz, telle la vapeur au-dessus d'une marmite bouillante, remplit déjà l'espace entre les galaxies, alors que selon les calculs, il aurait dû rester froid.
Cette découverte soulève une question : pourquoi un objet aussi massif est-il apparu si tôt ? Dans la cosmologie standard, les structures se développent progressivement, comme une boule de neige qui dévale une pente. Mais JADES-ID1 est une boule déjà arrivée en bas, alors que la pente ne fait que commencer. Cela signifie que dans certaines régions de l'Univers primordial, la croissance a été plus rapide que ne le prédisent les modèles. Cela nous force à revoir notre compréhension de la formation de la structure à grande échelle.
Un tel réchauffement précoce du gaz pourrait changer notre vision de l'évolution des amas. Peut-être que les structures massives sont nées dans des régions particulières où la densité de matière était supérieure à la moyenne. Désormais, les astronomes chercheront d'autres objets similaires pour comprendre à quelle fréquence cela s'est produit.
La masse de JADES-ID1 est 18 billions de fois celle du Soleil. Si le Soleil pesait comme un grain de sable, ce protoamas pèserait comme une montagne de sable de la hauteur de l'Everest.