Dans une galaxie extrêmement lointaine s'est allumée une sorte d'enseigne au néon cosmique : presque tout son rayonnement provient d'un gaz incandescent, et les étoiles se perdent littéralement dans cette lueur. Les instruments du James Webb ont enregistré que le gaz — un mélange d'hydrogène et d'hélium — est si chaud qu'il brille par lui-même, sans l'aide des étoiles.
Le secret de cette luminosité réside dans les premières étoiles de l'Univers. À proximité, les astronomes ont remarqué une galaxie satellite faible, dont le spectre ne montre aucune trace d'éléments lourds. Cela indique que nous avons probablement affaire à un amas de vestiges d'étoiles nées presque immédiatement après le Big Bang. Ces étoiles — des géantes, des centaines de fois plus massives que le Soleil — ont depuis longtemps achevé leur cycle de vie, mais leur énergie, tel un courant invisible, continue de chauffer le gaz et de le faire briller. Déjà au XIXe siècle, Johann Balmer a décrit le saut spectral caractéristique dans la lumière de l'hydrogène — la transition d'un électron entre certains niveaux d'énergie, qui sert aujourd'hui de « thermomètre » pour les galaxies lointaines, permettant de déterminer la température du gaz.
Sans le Webb, une telle découverte aurait été impossible. Le télescope scrute l'époque où se formaient les premières galaxies et aide à comprendre comment l'expansion de l'Univers — un phénomène découvert par Edwin Hubble grâce au décalage vers le rouge des spectres des objets lointains — a modifié les caractéristiques de la lumière qui nous parvient.
Le saut de Balmer fonctionne comme un thermomètre cosmique : grâce à sa valeur, les astronomes déterminent la température du gaz avec une précision de quelques milliers de degrés.