Il y a exactement un an, les astronomes ont publié les premières images scientifiques réalisées avec le télescope James Webb, ce qui a provoqué l'euphorie de nombreuses personnes.
Les mois suivants ont également apporté des photographies révolutionnaires du ciel, dont chacune a repoussé les limites de notre connaissance de l'astronomie, enrichissant notre compréhension de l'univers.
N'avez-vous pas l'impression que peu à peu on parle de moins en moins du télescope Hubble, et que l'on reçoit surtout de nouveaux messages liés aux observations de James Webb ? Ce n'est qu'une impression. Mais le fait est que le télescope spatial Hubble n'a pas pris de photos dans la meilleure résolution, et parfois carrément floues, de sorte que les images emblématiques (la nébuleuse de la quille, les piliers de la création, la région de formation d'étoiles dans le petit nuage de Magellan) seront désormais être bien meilleur. Après tout, le temps est venu pour des projets complètement nouveaux, y compris pour des observations en profondeur espace. Par conséquent, on peut écrire à l'infini sur le travail du télescope de James Webb. Bien sûr, cela ne signifie pas que Hubble est parti, il travaille toujours vaillamment dans l'espace, mais le moment est venu pour son successeur.
On se souvient tous de la photo du télescope de James Webb dans la salle du rez-de-chaussée avec la visière solaire déployée dont l'efficacité dépend de sa position en orbite autour du point L2. Et maintenant, il est quelque part dans les profondeurs de l'univers, étudiant le cosmos et photographiant des objets intéressants.
Lisez aussi: La téléportation d'un point de vue scientifique et son avenir
De nouveaux télescopes spatiaux vont bientôt apparaître, mais le Webb restera le meilleur
Webb (officiellement JWST ou James Webb Space Telescope) recevra dans quelques mois un autre compagnon sur une orbite proche autour de L2, à 1,5 million de kilomètres de la Terre - le télescope Euclid pour une étude à grande échelle du ciel, qui cherchera des signes de l'existence de l'énergie noire et de la matière noire Quelques années plus tard, le télescope Euclid sera rejoint par un autre télescope - Nancy Grace Roman (Nancy Grace Roman - jumeau de Hubble), qui entrera en orbite terrestre. Cependant, c'est le James Webb qui restera longtemps le plus grand télescope spatial, avec la meilleure capacité à voir les détails à la fois du cosmos le plus proche (le système solaire) et des coins les plus éloignés de l'univers.
Plus tard cette année marquera un autre anniversaire spécial - 30 ans depuis que le télescope Hubble a subi une "chirurgie oculaire", l'installation d'un instrument qui corrige l'image floue créée par un miroir mal poli. Cela a été fait en décembre 1993, plus de trois ans après la mise en orbite de ce télescope.
Le télescope de James Webb n'avait pas de tels problèmes, et les performances de ses instruments dépassaient les attentes les plus folles des astronomes. Oui, les scientifiques et ingénieurs ont eu un an pour traverser quelques premiers moments de stress, car certains éléments liés à l'instrument MIRI pour les observations dans le domaine de l'infrarouge moyen ont échoué deux fois (à l'été 2022 et au printemps 2023). Comme l'instrument NIRISS (hiver 2023), dont les problèmes ont été causés par les rayons cosmiques.
Néanmoins, l'investissement dans James Webb a bien porté ses fruits. Le télescope, selon les données officielles, a coûté 10 milliards de dollars. Ce montant peut être comparé, par exemple, à 13 milliards de dollars, ce qui coûte la construction du porte-avions le plus moderne de la flotte américaine - USS Gerald R. Ford. Ce n'est pas une comparaison parfaite, mais cela montre comment la valeur de l'argent diffère dans l'astronomie et la technologie militaire.
Lisez aussi:
- Observer la planète rouge : une histoire des illusions martiennes
- Missions spatiales habitées : pourquoi le retour sur Terre est-il toujours un problème ?
Qu'ont donné 12 mois d'observations au télescope ?
Vous pouvez en savoir plus sur le télescope, comment il est construit, ses secrets, les controverses liées au nom dans nos textes précédents. Mais il est temps de résumer les résultats de l'année d'observations, de mettre en lumière les découvertes les plus intéressantes et de montrer leur impact sur l'astronomie.
Les avantages que Webb a donnés aux astronomes sont la possibilité de voir des objets déjà connus avec une résolution encore plus élevée et de voir ce qui échappait auparavant à notre attention. Ainsi, les astronomes ont reçu de nombreuses données qui leur permettront d'améliorer les théories existantes ou d'en créer de nouvelles. Bien que cela semble très trivial, les réalisations de Webb ont nécessité la coopération d'ingénieurs et de scientifiques du monde entier.
Ci-dessous, nous présentons une collection des images les plus intéressantes de télescope James Webb, reçu jusqu'ici en 12 mois d'observations.
Intéressant aussi : Terraformation de Mars : la planète rouge pourrait-elle se transformer en une nouvelle Terre ?
Que recherche Webb ? Des astéroïdes les plus proches au trou noir le plus éloigné
Les premières observations comparatives ont montré l'intérêt de pouvoir voir le cosmos simultanément dans le proche infrarouge et dans le moyen infrarouge, où l'on peut voir des structures beaucoup plus froides et à peine visibles. Nous parlons non seulement des piliers emblématiques de la création, mais aussi de l'observation des objets du système solaire. Le télescope James Webb a déjà exploré Jupiter et Saturne, fourni les meilleures images des anneaux de poussière de Neptune, ainsi qu'Uranus et ses nombreuses lunes. Comment le télescope Webb a vu Uranus et ses anneaux peut être vu dans l'image agrandie avec les plus grands satellites marqués :
En plus des planètes, le télescope James Webb a également ciblé les lunes de Saturne, y compris la surface et les nuages de Titan et d'Encelade glacée, où les émissions de glace, de vapeur d'eau et de composés organiques qui composent le thorium autour de la planète ont été remarquablement bien observées.
Webb a également permis aux scientifiques de regarder la sonde DART entrer en collision avec l'astéroïde Dimorphos l'automne dernier, et cette année a permis de confirmer l'existence d'une catégorie particulièrement rare de comètes provenant de la ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter. Les plus petits astéroïdes observés par Webb dans cette région mesurent environ 100 m de diamètre.
Nous nous sommes intéressés à l'observation de la comète Read par le télescope Webb. Il est très intéressant pour les astronomes car il contient de l'eau. Bien que cela ne devrait pas être le cas, étant donné l'orbite de la comète dans la ceinture d'astéroïdes, qui est beaucoup plus proche du Soleil que les orbites des comètes au-delà de Neptune. Il y a des visualisations et des conclusions dans les médias qui sont encore plus impressionnantes, mais les astronomes sont satisfaits d'un diagramme comme celui de l'image ci-dessus.
Les astronomes ont également pointé le télescope vers des planètes extrasolaires. En janvier, le télescope Webb a découvert la première planète de ce type, qui ressemble à la Terre, bien qu'elle tourne autour de son soleil sur une orbite très étroite avec une période de deux jours. Grâce aux observations infrarouges, James Webb a pu mesurer la température à la surface de la planète rocheuse Trappist-1 b et a observé le disque de poussière autour de la jeune étoile AU Microscopii, qui subit une évolution dynamique après la formation de la planète. Chacune de ces observations bénéficie de la meilleure résolution de données. Les spectroscopes de Webb ont également découvert des atmosphères planétaires inhabituelles, telles que l'atmosphère de silicate autour de la planète VHS 1256b.
Le nuage moléculaire Chamaeleon I est impressionnant sur la photo :
Quant aux étoiles, le télescope Webb peut atteindre des régions où de jeunes étoiles se formeront dans le futur, comme le nuage moléculaire Chamaeleon I, où de la glace a été détectée, ainsi que de nombreux composés organiques complexes qui indiquent la formation de planètes autour des étoiles, qui à l'avenir peut être le début d'une vie développée. Dans la nébuleuse d'Orion, à 1350 XNUMX années-lumière, le télescope James Webb a découvert le composé le plus complexe, le cation méthyle, point de départ de la formation de formes complexes de carbone.
Voici à quoi ressemble la région de la nébuleuse d'Orion, où les spectroscopistes ont découvert la particule carbonée la plus complexe connue en dehors du système solaire. Images de NIRCam (infrarouge proche) et MIRI (infrarouge moyen) :
En plus d'observer les premières étapes de la formation des étoiles, comme L1527, le télescope Webb a également observé les dernières étapes de la vie des étoiles, comme la massive et chaude Wolf-Rayet 124, qui deviendra une supernova à l'avenir. Dans les deux cas, des détails auparavant invisibles de ces objets ont été enregistrés.
Il suffit de regarder ces magnifiques photos, où à gauche se trouve la formation, la naissance d'une étoile, et à droite se trouve la dernière étape de la vie d'une vieille étoile :
Grâce à l'instrument infrarouge moyen de MIRI, les restes de la supernova Cassiopée A peuvent également être vus parmi les nombreuses belles images.Bien qu'ils aient été vus à plusieurs reprises auparavant, c'est le télescope Webb qui a produit des images beaucoup plus claires. Et cela permettra de mieux comprendre les processus qui conduisent aux explosions de supernova, car elles forment une matière similaire à celle à partir de laquelle la Terre s'est autrefois formée.
Voyez comment le télescope a vu Cassiopée A. Au fait, il était possible de voir cette nébuleuse avec les caméras à infrarouge moyen de MIRI.
Le système solaire, les objets de la Voie lactée sont la zone d'observation la plus proche du télescope Webb. Au cours de l'année écoulée, le télescope a également observé d'autres galaxies beaucoup plus lointaines, comme Andromède et les Nuages de Magellan. Et ceux dans lesquels vous pouvez observer clairement les détails, par exemple, les bandes de poussière dans la galaxie NGC 1433, qui se trouve à 46 millions d'années-lumière, et analyser l'évolution des amas d'étoiles sur la base des observations. Et ceux qui sont à des milliards d'années-lumière de nous, pour lesquels seules leurs silhouettes et leur composition générale peuvent être observées.
Les photos très nettes nous permettent de voir les détails de la structure poussiéreuse dans l'infrarouge moyen de la galaxie NGC1433. L'image a été prise dans le cadre du projet PHANGS (High Angular Resolution Physics in Near Galaxies).
Cependant, même dans ce dernier cas, la gamme de Webb est meilleure que n'importe quel instrument dont nous disposons aujourd'hui. C'est cet outil de pointe qui nous permet de montrer des structures que nous n'avons jamais vues auparavant.
Il s'agit notamment d'amas de galaxies originaires de l'univers primitif, de jeunes galaxies qui ne font que rassembler le matériel de leurs premières supernovae, et des galaxies les plus éloignées et l'une des plus anciennes de l'univers (300 à 500 millions d'années après le Big Bang). Ce sont des structures dans lesquelles les étoiles se forment intensivement et qui existaient déjà lorsque les espaces intergalactiques étaient remplis de matière pas encore complètement ionisée. Cette étape, lorsque l'univers est lentement devenu transparent à la lumière, nous l'observons sur des images prises par le télescope James Webb.
Dans l'observation de ces objets les plus éloignés, Webb est également aidé par la nature, ou plus précisément, le phénomène de lentille. L'exemple le plus parfait en est une image du superamas Pandora (ou Abell 2744), qui contient de nombreuses galaxies lentilles lorsque l'univers avait plusieurs centaines de millions d'années. Par rapport au télescope Hubble, des images de l'espace lointain à partir de plus de 50 000 sources lumineuses peuvent être obtenues avec des expositions de quelques heures plutôt que de quelques jours. C'est une énorme accélération de l'observation.
Le télescope James Webb a capturé le superamas de la galaxie de Pandore en photographies. Dans le cas de la lentille gravitationnelle, même la plus petite augmentation de la résolution est inestimable pour modéliser le phénomène et estimer la distance réelle des galaxies lentilles.
En étant capable d'observer des groupes d'objets aussi anciens, Webb a pu détecter les grains de structure cosmique. Il est constitué d'amas de galaxies situées dans l'espace, séparées par des vides (cependant, en pratique, ce ne sont pas des régions sans matière). Ces études sont menées dans le cadre du projet Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS), qui a permis d'observer le trou noir le plus ancien, qui existe déjà 570 millions d'années après la formation de notre univers.
Les observations de trous noirs distants au centre des galaxies sont réalisées à l'aide de la technologie des micro-ouvertures, plusieurs fois l'épaisseur d'un cheveu humain, qui peuvent être ouvertes et fermées. Cela permet à Webb d'observer les spectres de jusqu'à 100 galaxies à la fois, accélérant considérablement le travail et donnant aux astronomes de grandes quantités de données, dont la plupart n'ont pas encore été analysées.
Spectres de plusieurs galaxies obtenus simultanément grâce à la technologie de la micro-ouverture. Cela peut ne pas sembler très intéressant pour l'amateur, mais les astronomes pourraient écrire un livre entier basé sur cette seule image.
Ci-dessous, un voyage en 290D dans la galaxie Maisie, qui existait lorsque l'univers n'avait que 5000 millions d'années. Il montre la différence des distances jusqu'à 200 XNUMX galaxies dans la petite partie du ciel observée par le CEERS. En passant de la galaxie la plus proche à Maisie, nous remontons dans le temps XNUMX millions d'années.
Intéressant aussi :
- La Commission européenne envisage de placer un centre de traitement de données dans l'espace
- La Chine achève la construction de la station spatiale Tiangong
Photo d'anniversaire - Région de formation d'étoiles de Rho Ophiuchi
"Lors de son premier anniversaire, le télescope spatial James Webb a tenu sa promesse d'ouvrir l'univers, offrant à l'humanité un trésor fascinant d'images et de science qui durera des décennies", a déclaré Nicola Fox, scientifique en chef de la NASA, résumant le premier anniversaire. des observations. Et il est difficile de ne pas être d'accord avec ces mots.
Pour son anniversaire, le télescope Webb a photographié la région de formation d'étoiles Ro Ophiuchus, l'une des régions les plus brillantes de la Voie lactée. De nombreuses étoiles sont en train de se former et sont cachées dans les nuages de poussière qui dominent la région jaune orangé de l'image. À l'exception d'une qui a réussi à briller à travers la poussière, les autres sont environ 50 étoiles similaires ou plus petites que le Soleil.
Ces étoiles nées d'une manière ou d'une autre se révèlent à nos yeux au moment où, brillantes pour la première fois, elles commencent à disperser la matière environnante.
Cela peut être vu dans l'image sous la forme de jets rouges et violets (stries) d'hydrogène moléculaire rayonnant dans deux directions à partir de l'emplacement des étoiles. Grâce au télescope James Webb, un si grand nombre de jets superposés a été observé dans cette région pour la première fois.
La nébuleuse Rho Ophiuchus est située à 390 années-lumière dans la constellation d'Ophiuchus. L'observer avec un équipement amateur nécessite une photographie longue exposition, mais vous pouvez essayer de trouver une étoile proche du même nom que la nébuleuse sans appareil photo. Sa luminosité est de 4,6 magnitude. Cela signifie qu'il peut être vu loin des lumières de la ville avec une bonne visibilité même à l'œil nu. Et si ce n'est pas à l'œil nu, alors certainement avec des jumelles.
Dans des conditions plus difficiles, il faut se contenter d'observations de l'étoile Antarès dans la constellation du Scorpion, également située à proximité dans la nébuleuse. L'été est le meilleur moment pour observer ces objets en Ukraine, car ils sont alors visibles au-dessus de l'horizon sud.
Et le télescope James Webb poursuit son voyage à travers l'univers, étudiant de nouvelles étoiles, amas et nébuleuses. Il pourra se pencher sur le passé de l'Univers, découvrir comment naissent les étoiles et les planètes, ce qui nous permettra de mieux comprendre l'origine de notre planète Terre.
Intéressant aussi :