L'amas géant de galaxies Abell S1063, situé à 4 milliards d'années-lumière, agit non seulement comme une lentille, mais comme un puits gravitationnel temporel. Sa masse courbe si fortement l'espace que les photons issus d'une époque où l'Univers n'avait que 500 millions d'années glissent le long de trajectoires incurvées, comme des rayons au ralenti, et convergent vers nous, agrandis de quarante-trois fois. Dans l'un de ces arcs, nommé GAR10, le télescope James Webb a extrait des ténèbres un objet à décalage vers le rouge z≈10 — une lumière fantomatique allumée à l'aube des temps. Le décryptage de ce message s'apparente à un polar avec deux versions éblouissantes.

La première version dépeint un monde vierge : le spectre ultraviolet de GAR10 présente une pente β=−2.92 — un rayonnement extrêmement bleu, presque sans mélange d'éléments lourds. Une telle raideur indique directement une métallicité inférieure à 0,03 % de celle du Soleil, comme si l'espace lui-même ne savait pas encore créer de poussière. Ce sont les conditions idéales pour les étoiles de population III — les premiers astres, nés du gaz primordial et ayant déclenché la nucléosynthèse, la forge des éléments chimiques. La seconde version n'est pas moins intrigante : l'excès de luminosité dans le filtre F200W pourrait s'expliquer par de puissantes raies d'émission d'hélium et de carbone ionisés, révélant une région de formation stellaire très jeune (1 à 3 millions d'années) avec un rayonnement intense. Dans ce cas, GAR10 serait une minuscule galaxie naine, d'une masse de quelques millions de soleils, en pleine effervescence de naissance d'étoiles aux tout débuts de l'histoire cosmique.

Quel que soit le verdict, GAR10 nous oblige déjà à reconsidérer le rôle des systèmes nains dans la réionisation de l'Univers. Une seule galaxie de ce type peut émettre suffisamment de photons ionisants pour percer une brèche dans l'hydrogène neutre qui enveloppait le cosmos après le Big Bang. De futures observations avec le spectrographe NIRSpec sur James Webb trancheront ce nœud gordien, et les télescopes de nouvelle génération, comme l'Extremely Large Telescope, permettront d'étudier en détail la chimie et la dynamique de ces îlots de lumière lointains. Nous sommes à l'aube de l'archéologie des premières galaxies, où chaque lentille gravitationnelle devient une fenêtre sur l'époque où les premières étoiles se sont allumées et où l'Univers a commencé à prendre les traits que nous lui connaissons. Réfléchissez : la lumière que nous enregistrons aujourd'hui a quitté GAR10 avant même qu'un seul atome d'or ait pu se former dans notre Galaxie.