Le télescope spatial James Webb (JWST) révolutionne notre vision du premier milliard d'années après le big bang, en nous permettant de détecter les galaxies primordiales formées par l'effondrement des premières surdensités de l'Univers. Les études initiales des propriétés de ces galaxies, en partie réalisées par notre équipe, ont révélé que leur formation est encore largement incomprise et potentiellement en tension avec le modèle cosmologique standard (LCDM). En effet, ces études ont mis en évidence un excès potentiel de galaxies massives primordiales, impliquant une croissance accélérée de ces galaxies à des efficacités de formation d'étoiles bien au-delà des prédictions des modèles théoriques. Avant d'invoquer des modèles cosmologiques et d'évolution des galaxies radicalement différents, il est néanmoins nécessaire de confirmer ces tensions, qui ne reposent actuellement que sur des mesures très incertaines de la masse stellaire de quelques galaxies.
Cette thèse aura pour objectif de confirmer ou infirmer ces tensions en contraignant pour la première fois de manière solide la masse stellaire d’un large échantillon statistique de galaxies primordiales. Pour ce faire, nous combinerons les données de quatre relevés extragalactiques du JWST avec une approche statistique originale d’empilement d’images nous permettant d’obtenir la masse stellaire moyenne des galaxies primordiales qui sont autrement trop faibles pour être détectées individuellement par le JWST dans la fenêtre critique de l’infrarouge moyen. Ces informations, ainsi que celles obtenues sur leur activité de formation d'étoiles, seront déterminantes pour comprendre la croissance des premières galaxies de l’Univers.