Télescope James-Webb: le ciel avant et après

Télescope James-Webb
La première image d'un point de l'espace prise par le télescope James-Webb diffusée le 11 juillet: un amas de galaxies nommé SMACS 0723, situé à 4,6 milliards d’années-lumière de nous. Photos: NASA
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Ce n’est pas un hasard si les agences spatiales ont choisi cette image d’une région du ciel (ci-dessus) comme «image inaugurale» du télescope James-Webb.

C’est parce que Hubble, en orbite autour de la Terre depuis 1990, avait déjà photographié cette même région. C’est l’amas de galaxies SMACS 0723 situé à 4,6 milliards d’années-lumière.

Lorsqu’on met les deux images côte à côte, la différence frappe l’imagination.

Hubble
L’amas de galaxies SMACS 0723 photographié par Hubble (à gauche) et par James-Webb (à droite).

James-Webb vs Hubble

Déjà en 1995, l’image prise par Hubble révolutionnait l’astronomie. On y voyait plus de détails que jamais auparavant.

La nouvelle image a été dévoilée par l’équipe du télescope James-Webb lundi, 11 juillet, en présence du président américain Joe Biden. Elle est beaucoup plus claire.

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Mais on y voit surtout des objets situés derrière, dont les plus vieux sont situés à un peu plus de 13 milliards d’années-lumière.

La plupart des petits points sur cette photo sont des galaxies qu’Hubble ne pouvait pas voir… Et l’image originale avait tout de même permis d’en identifier 3000!

Télescope James-Webb
L’écran solaire du Télescope James-Webb à la NASA. L’engin a été lancé à Noël 2021 et s’est stationné un mois plus tard au point Lagrange 2, à 1,5 million de km de la Terre, là où les forces gravitationnelles de la Terre et du Soleil s’annulent. (La planète Mars est à plus de 200 millions de km de la Terre.)

Nos étoiles vs d’autres galaxies

Les points lumineux en forme de croix sont des étoiles proches, dans notre propre galaxie.

Les galaxies représentent le reste: elles sont rendues visibles grâce à un appareil, NIRCam, qui travaille dans l’infrarouge.

Mais leur présence est aussi une leçon de vulgarisation d’une notion de la physique, la lentille gravitationnelle. L’amas SMACS 0723 étant particulièrement massif, c’est grâce à lui qu’on peut observer ces objets situés à l’arrière-plan.

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La lumière provenant de derrière lui est déformée et amplifiée: c’est la «lentille gravitationnelle».

Télescope James-Webb
Le Quintet de Stephan, un groupe de galaxies formé par une explosion.

Dans le champ profond

L’image d’Hubble de 1995 était connue en anglais sous le nom «Deep Field» ou «Champ profond». Il s’agit d’une région de l’hémisphère nord située dans la constellation de la Grande Ourse.

Il avait fallu à Hubble un temps d’exposition de 10 jours. Webb a eu besoin de 12,5 heures.

Ce qui revient à dire que des découvertes comme celle-là pourraient enthousiasmer les amateurs d’astronomie chaque semaine, pendant des années.

La première photo de James-Webb était à peine apparue lundi soir que plusieurs amateurs y pénétraient plus en profondeur.

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Télescope James-Webb
Une étoile en fin de vie photographiée par James-Webb.

Galaxies en interactions

Dans l’image du «quintette de galaxies» publiée le 12 juillet, on discerne des interactions entre les nuages de gaz des deux galaxies qui sont sur une trajectoire de collision, interactions qui auraient été invisibles auparavant.

Dans l’image de la nébuleuse de la Carène, l’infrarouge permet de voir, malgré l’épais nuage de gaz, des étoiles en train de naître.

Télescope James-Webb
La nébuleuse de la Carène photographiée par le télescope James-Webb.

Au-delà du visible

Et ce qu’il y a d’inédit va au-delà du visible.

Sur la première image, celle du «champ profond», une des galaxies les plus lointaines a beau n’apparaître que sous la forme d’un ovale rouge flou, l’instrument d’imagerie NIRCam a permis de détecter la présence d’hydrogène, d’oxygène et de néon.

À 13,1 milliards d’années-lumière.

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