Un an de James Webb : Cinq choses que le télescope spatial nous a appris depuis sa première image

Jean Delaunay

Un an de James Webb : Cinq choses que le télescope spatial nous a appris depuis sa première image

Il y a exactement 12 mois, la NASA a publié la première image étonnante capturée par le télescope James Webb, qui nous a donné une nouvelle compréhension des premières galaxies à se former après le Big Bang. Depuis lors, il nous a aidés à jeter un nouvel éclairage sur l’univers tout entier.

Cela fait un an que la NASALe télescope James Webb, pionnier de James Webb, a renvoyé sur Terre ses premières images époustouflantes depuis l’espace.

Le télescope, résultat de près de trois décennies de travail avec un prix de 9,5 milliards d’euros, a été en mesure de nous montrer l’univers comme aucun autre instrument auparavant, nous permettant de scruter des galaxies lointaines et de découvrir comment les étoiles naissent et comment ils meurent.

Il a été lancé le jour de Noël 2021 et a atteint sa destination finale dans l’espace, le point de Lagrange Soleil-Terre L2, en janvier 2022. Quelques mois plus tard, il renvoyait ses premières images, diffusées le 12 juillet 2022. Ce premier L’image, dévoilée par le président américain Joe Biden et le chef de la NASA Bill Nelson, montrait un amas de galaxies vieux de 4,6 milliards d’années appelé SMACS 0723. C’était la première fois que nous pouvions voir la galaxie lointaine.

Le James Webb est littéralement allé plus loin que tous les instruments similaires utilisés par la NASA auparavant. Le jour de cet anniversaire, le puissant télescope est toujours dans l’espace, en orbite autour du soleil à 1,5 million de kilomètres de notre planète. Son prédécesseur, le télescope spatial Hubble, tourne plutôt autour de la Terre et est beaucoup plus proche de notre planète.

« Le JWST a donné à l’humanité sa première vue haute définition de l’univers infrarouge », a déclaré Matt Greenhouse, qui a fait partie de l’équipe senior de James Webb en tant que scientifique du projet, à L’Observatoire de l’Europe Next.

« Il a démontré une riche capacité à remonter le temps de plus de 13 milliards d’années pour observer la formation des galaxies dans l’univers primitif.

Il utilise sa capacité à voir les détails spatiaux fins et sa puissante capacité spectroscopique pour révolutionner notre compréhension d’un large éventail de processus astrophysiques en permettant aux astronomes d’observer l’univers infrarouge d’une manière qui n’a jamais été possible auparavant.

Mat à effet de serre

Scientifique du projet James Webb Space Telescope

Voici cinq choses que nous avons apprises grâce aux images époustouflantes que nous a fournies le télescope.

1. À quoi ressemblait l’univers à ses débuts

NASA, ESA, CSA, Olivia C. Jones (ATC britannique), Guido De Marchi (ESTEC), Margaret Meixner (USRA)
Une image du James Webb montrant NGC 346, un amas d’étoiles dynamique qui se trouve dans une nébuleuse à 200 000 années-lumière.

Une image publiée par la NASA le 11 janvier nous a montré NGC 346, un jeune amas d’étoiles qui se trouve dans une nébuleuse à quelque 200 000 années-lumière de notre planète.

L’image est considérée comme d’une importance cruciale pour les scientifiques, qui pensent que l’amas d’étoiles peut nous donner une idée de l’apparence de l’univers pendant le soi-disant « midi cosmique », une période de formation de galaxies qui a suivi la fin de « l’aube cosmique ». et a continué jusqu’à trois milliards d’années après le Big Bang.

Selon la NASA, l’image prise par le télescope James Webb a révélé « la présence de beaucoup plus de blocs de construction que prévu », y compris des étoiles et des planètes « sous la forme de nuages ​​remplis de poussière et d’hydrogène ». Cela signifie que le télescope pourrait nous avoir donné une idée du processus de formation non seulement des étoiles, mais aussi des planètes.

2. Comment se forment les étoiles

NASA, ESA, ASC, STScI
Les piliers de la création, qui ressemblent à des arcs et des flèches émergeant d’un paysage désertique, mais sont remplis de gaz et de poussière semi-transparents.

En plus d’un an dans l’espace, James Webb a capturé deux images des Piliers de la Création, qui ont été rendues célèbres pour la première fois par des images prises par le télescope Hubble de la NASA en 1995. Les trois tours de gaz et de poussière interstellaires froids se dressent à des années-lumière de hauteur à l’intérieur. la Nébuleuse de l’Aigle.

L’image du télescope James Webb nous a permis de regarder beaucoup plus profondément dans les piliers, nous montrant où de nouvelles étoiles se forment dans leurs nuages ​​denses.

S’appuyant sur des images prises en 1995 et 2014, la nouvelle vue de Webb sur les piliers de la création aide les chercheurs à mettre à jour leurs modèles de formation d’étoiles en identifiant un nombre beaucoup plus précis d’étoiles nouvellement formées, ainsi que les quantités de gaz et de poussière dans la région.

Au fil du temps, ils commenceront à mieux comprendre comment les étoiles se forment et éclatent de ces nuages ​​poussiéreux pendant des millions d’années.

3. Qu’y a-t-il au cœur d’une galaxie

ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee et l'équipe PHANGS-JWST ;  ESA/Hubble & NASA, R. Chandar Remerciements : J. Schmidt/ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee et l'équipe PHANGS-JWST ;  ESA/Hubble & NASA, R. Chandar Remerciements : J. Schmidt
La galaxie fantôme est à environ 32 millions d’années-lumière de la Terre dans la constellation des Poissons.

James Webb a permis aux scientifiques de regarder plus profondément dans les galaxies que tout autre instrument auparavant, comme dans le cas de l’image étonnante de la soi-disant Phantom Galaxy (M74).

La capacité de Webb à capter des longueurs d’onde de lumière plus longues permet aux scientifiques de localiser les régions de formation d’étoiles dans des galaxies telles que celle-ci, révélant des masses de gaz et de poussière dans les bras de la galaxie et un amas dense d’étoiles en son cœur.

4. À quoi ressemblent les planètes en dehors de notre système solaire

La NASA a également publié des observations sans précédent d’une planète en dehors de notre système solaire, utilisant le puissant regard infrarouge de James Webb pour révéler de nouveaux détails que les télescopes au sol ne pourraient pas détecter.

L’image de l’exoplanète HIP 65426 b, une géante gazeuse d’environ six à 12 fois la masse de Jupiter, est la première fois que le télescope Webb prend une image directe d’une planète au-delà du système solaire.

5. Qu’y a-t-il à l’intérieur d’un trou noir

Une image publiée par la NASA début juillet de la galaxie CEERS 1019, qui existait un peu plus de 570 millions d’années après le Big Bang, nous montre le trou noir supermassif actif le plus éloigné à ce jour.

Le trou noir est « moins massif que tout autre encore identifié dans l’univers primitif », a écrit la NASA, ajoutant qu’il se situe à environ 9 millions de masses solaires, « beaucoup moins que les autres trous noirs qui existaient également dans l’univers primitif et ont été détectés. par d’autres télescopes.

Les trous noirs supermassifs contiennent généralement plus d’un milliard de fois la masse du Soleil, et ils sont beaucoup plus brillants que ceux repérés par le télescope. Celui au sein de la galaxie CEERS 1019 est beaucoup plus similaire à celui au centre de notre galaxie de la Voie lactée, qui fait 4,6 millions de fois la masse du Soleil.

NASA, ESA, ASC, Steve Finkelstein (UT Austin), Micaela Bagley (UT Austin), Rebecca Larson (UT Austin)
Le James Webb a donné aux scientifiques l’opportunité de découvrir des galaxies inédites.

« Bien que plus petit, ce trou noir existait tellement plus tôt qu’il est encore difficile d’expliquer comment il s’est formé si peu de temps après le début de l’univers », a écrit la NASA. « Les chercheurs savent depuis longtemps que des trous noirs plus petits doivent avoir existé plus tôt dans l’univers, mais ce n’est que lorsque Webb a commencé à observer qu’ils étaient capables de faire des détections définitives. »

Grâce à l’image fournie par le télescope James Webb, les experts ont pu démêler quelles émissions dans le spectre proviennent du trou noir et lesquelles proviennent de sa galaxie hôte, ainsi que déterminer la quantité de gaz que le trou noir ingère et déterminer l’étoile de sa galaxie. taux de formation.

« Regarder cet objet lointain avec ce télescope, c’est un peu comme regarder les données des trous noirs qui existent dans les galaxies proches de la nôtre », a déclaré Rebecca Larson de l’Université du Texas à Austin, qui a dirigé cette découverte, citée par la NASA. « Il y a tellement de raies spectrales à analyser ! »

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