Cela fut présenté comme « l’image la plus profonde jamais prise de notre Univers ». Une prouesse réalisée par le télescope spatial James Webb. Une somptueuse photo montrant des galaxies formées seulement quelques années après le Big Bang ! Retour sur cet exploit technologique…
10 milliards d’euros et une première dans l’Histoire de l’Univers
Le 10 juillet 2022, à la Maison-Blanche, le président américain, Joe Biden, annonçait un jour « historique ». Il présenta alors un cliché fait par le remplaçant du télescope Hubble. Après 25 ans d’attente, des reports et un budget de 10 milliards d’euros, les Terriens obtiennent enfin l’image la plus profonde qu’il n’aient jamais eue de l’Univers !
Ce nouvel œil, est nommé avec son acronyme anglais JWST. Il a été construit par la NASA, l’ESA (Agence spatiale européenne) et les Canadiens de l’ASC. Le télescope a été lancé en décembre dernier en Guyane française dans la fusée Ariane 5. C’est un projet qui remonte aux années 90, qui, désormais, est posté à 1.5 million de kilomètres de la Terre !
Pour l’instant, un cliché a été présenté, mais d’autres devraient arriver aujourd’hui, le 12 juillet, pour le plus grand bonheur des scientifiques. L’heure du dévoilement est prévue à 16h30 (heure française). James Webb a été pointé sur 5 cibles : SMACS 0723, la nébuleuse de la Carène, WASP-96b, la nébuleuse de l’anneau austral et le Quintette de Stephan. Pour l’instant, un service en ligne permet de disposer de la première image en haute qualité et de zoomer dedans.
« Des collègues m’ont avoué avoir eu les larmes aux yeux en voyant cette première image » – Johan Richard, astronome, pour Le Monde
James Webb : une machine à remonter le temps
Le cliché en question montre des galaxies formées il y a 13 milliards d’années. Seulement quelques milliers d’années après le Big Bang, qui aurait eu lieu il y a 13.6 milliards d’années. Une véritable machine à remonter le temps !
Ce télescope est un bijou de technologie. Ce dernier dispose d’un miroir géant de 6.5 mètres de diamètre, posté à 1.5 million de kilomètres d’où nous sommes.
Ce qu’a photographié le télescope est l’amas de galaxies SMACS 0723. Cet amas agit comme une loupe. Ce grossissement grâce à l’amas a permis de faire apparaître d’autres éléments derrière cet amas, qui sont encore plus lointains ! C’est l’effet de lentille gravitationnelle.
Pour un spectateur lambda, l’image ressemble plutôt à un feu d’artifice composé de plusieurs taches, plus ou moins grosses. Il est possible de voir aussi des arcs brillants et de nombreuses couleurs, offrant au cliché un aspect hypnotique.
Cependant, les centaines de taches visibles sont des centaines de galaxies peuplant l’Univers. Un si grand nombre dans un si petit espace, cela n’avait jamais été fait auparavant. C’est une photographie du champ profond de notre Univers. Les sources les plus brillantes sont les plus proches de nous tandis que les taches à peine visibles dans le fond sont des sources témoins du tout début de notre Univers.
La qualité de l’image permettra de discerner les types d’étoiles données. Elle permet d’identifier avec plus d’exactitude les éléments chimiques à l’origine de l’émission de la lumière. On pourra savoir où se forment les étoiles et comment les molécules circulent dedans.
« Le niveau de détail est époustouflant. On va vraiment voir l’Univers différemment. J’attends avec impatience les autres images » – Olivier Berné, chercheur CNRS à l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie de Toulouse, pour Le Monde
La lentille gravitationnelle
Si on la regarde en détail, le cliché illustre parfaitement l’effet de relativité générale décrite il y a des dizaines d’années par Albert Einstein.
L’amas de galaxies SMACS 0723 crée un effet de grossissement, car elle est présente sur la ligne de visée. Sa masse importante fait courber tous les rayons lumineux qui s’en approchent. Cela forme un effet de lentille gravitationnelle. Cela a été prévu par la théorie de la relativité d’Einstein
L’amas en question aide à la qualité de la photo. En effet, cet amas se trouve à 4 milliards d’années-lumière. Elle fait effet de loupe afin de pouvoir voir les galaxies situées à 13 milliards d’années-lumière.
James Webb : le remplaçant de Hubble
L’image prise par James Webb rappelle celle prise par Hubble et son miroir de 2.4 mètres de diamètre. Ce dernier télescope avait permis d’observer des champs profonds, entre autres, en 1995 et 2004.
Le miroir du JWST est, en effet, deux fois plus grand que son prédécesseur. La sensibilité est alors doublement plus importante. Mais la grande nouveauté de ce télescope est qu’il permet de voir l’infrarouge. L’infrarouge est une longueur d’onde qui est impossible de voir avec les yeux humains.
En effet, plus une galaxie s’éloigne de notre Terre plus les longueurs d’onde émises par cette dernière grandissent. Elles finissent par ne plus être visibles par l’humain. À moins que l’on ait la vision infrarouge. Et on l’a ! James Webb impressionne aussi par la rapidité dont il lui faut pour sortir un cliché de champ profond.
« Il fallait cinquante heures à Hubble pour faire un champ profond, quand JWST le fait en une heure. On pourrait remonter à seulement deux à trois cents millions d’années après le Big Bang, le moment clé de la naissance des premières galaxies » – Johan Richard, astrologue, pour Le Monde
De nombreuses choses à découvrir
Les images les plus qualitatives seront sûrement disponibles dès aujourd’hui avec la nébuleuse de la Carène et l’anneau austral. Ils sont placés respectivement à 7 600 années-lumière et 2 000 années-lumière.
L’exoplanète WASP-96b sera aussi visible avec une qualité remarquable grâce au télescope James Webb. Cette planète gazeuse est à 1 150 années-lumière de nous. Le télescope n’était qu’un projet l’année où cette exoplanète a été identifiée en 1995. Les possibilités de découvertes sont infinies. Ils peuvent alors y découvrir du méthane, de l’eau, du monoxyde de carbone ou peut-être même un signe de vie.
Le télescope permettra aux scientifiques d’étudier l’Univers de manière encore plus précise et inédite. Ils pourront alors en apprendre sûrement plus sur les premières galaxies, les exoplanètes. Et potentiellement répondre à une question qu’ils se posent : y a-t-il de la vie en dehors de notre système solaire ?
Sources
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