Depuis son entrée en service, en juillet, le télescope spatial James-Webb (JWST), construit par les agences spatiales américaine (Nasa), européenne (ESA) et canadienne (ASC), livre de spectaculaires images de l’espace, avec une précision inégalée, et des données inédites sur l’histoire des étoiles. Placé en orbite à 1,5 million de kilomètres de la Terre, ce bijou d’ingénierie prend ses clichés dans le proche infrarouge, grâce à sa caméra Nircam qui peut déceler étoiles ou systèmes planétaires en formation, et dans l’infrarouge moyen, grâce au spectro-imageur Miri.
« Les images dévoilées sont époustouflantes. JWST dépasse toutes les attentes, c’est un immense succès, se réjouit l’astrophysicienne Sylvie Vauclair, professeure émérite à l’université de Toulouse (1). Elles sont d’une extraordinaire résolution, avec énormément de détails, c’est ça la plus grande surprise. On découvre la structure intime d’objets célestes connus. Le JWST apporte un monceau d’informations, qui vont donner des années de travaux aux astronomes professionnels pour mieux comprendre l’Univers. »
Une pouponnière d’étoiles
Les 11 et 12 juillet, le bal s’est ouvert par un feu d’artifice somptueux : une pouponnière d’étoiles dans la nébuleuse de la Carène, située à 7 600 années-lumière de la Terre, le Quintette de Stephan, ce groupe de galaxies en interaction dont deux sont en train de fusionner, et enfin l’anneau Austral, une nébuleuse planétaire en expansion, à 2 000 années-lumière de notre planète.
Dans ces premiers clichés, on distingue des galaxies très lointaines et surtout le phénomène connu d’arcs gravitationnels, appelés « arcs d’Einstein ». « Ces figures lumineuses sont des visions déformées, en forme d’arcs de cercle, d’autres galaxies situées bien au-delà de celles visibles distinctement dans l’image, explique Sylvie Vauclair. Les rayons qui nous parviennent de ces objets hyperlointains sont déviés par la matière qu’ils rencontrent sur leur trajet, d’où la déformation qui apparait sur l’image. »
Le 21 juillet, le grand public a pu admirer la galaxie Glass-z13, la plus distante et la plus ancienne que l’on connaisse (elle est âgée de 13,5 milliards d’années). Sur l’image, compte tenu du temps pour que sa lumière nous parvienne, elle se révèle dans l’état où elle était 300 millions d’années – seulement – après le big bang…
Le 22 juillet, la Nasa a publié un cliché de la galaxie spirale Messier 74, surnommée la galaxie du Fantôme, distante de 32 millions d’années-lumière. « C’est pour moi l’image la plus étonnante, estime Sylvie Vauclair. Elle apparaît comme une sorte de toile partout trouée de formes circulaires. Attention, il ne faut pas s’y tromper ; en réalité, ce ne sont pas des trous, mais de grands nuages denses qui apparaissent en sombre dans la galaxie en raison justement de leur densité. »
Voir ce qui était invisible
Le 2 août, la Nasa a publié cette fois les images incroyables de la galaxie de la Roue de chariot, éloignée de 500 millions d’années-lumière. « Elle est impressionnante, entourée d’un anneau brillant de très jeunes étoiles, formées au cours de collisions avec d’autres galaxies encore visibles à proximité », détaille Sylvie Vauclair. Quelques jours plus tard, on découvre un aspect inédit de Jupiter, la géante gazeuse à la surface de laquelle tourbillonnent vents et tempêtes. Grâce à un de ses spectrographes, le télescope a permis également de caractériser l’atmosphère de l’exoplanète Wasp-96b, une autre géante gazeuse située à 700 années-lumière, et d’y détecter du dioxyde de carbone… Ou encore d’obtenir un cliché direct dans l’infrarouge moyen de l’exoplanète HIP 65426b, âgée d’environ 14 millions d’années.
Début septembre, la caméra Nircam de JWST fait encore des merveilles : on découvre la formation de milliers d’étoiles dans la nébuleuse de la Tarentule, située à 161 000 années-lumière. Idem dans la constellation d’Orion, située à seulement 1 270 années-lumière de la Terre. Le dernier cliché en date nous détaille Neptune, la planète géante et glacée la plus lointaine du système solaire, et sept de ses quatorze satellites, dont Triton, pour la première fois bien visible.
Le premier défi de JWST a été relevé : voir ce qui était invisible jusqu’ici, apporter de nouvelles connaissances scientifiques sur l’histoire et l’évolution des galaxies et des étoiles. Ces images font depuis l’objet d’analyses et d’interprétations, y compris chez les astronomes amateurs ou indépendants. « Déjà près de 150 publications scientifiques ont utilisé les premières données du JWST : elles couvrent de vastes domaines de l’astronomie, du milieu interstellaire de notre Galaxie à la cosmologie, avec, en particulier, la détection de plusieurs galaxies susceptibles d’être les plus lointaines et les plus jeunes connues à ce jour », souligne Pierre-Alain Duc, directeur de l’Observatoire astronomique de Strasbourg.
D’ordinaire, ces observations sont réservées pendant un an à des chercheurs. Mais le consortium JWST a fait le choix de rendre une partie des données accessibles à tous et immédiatement. De quoi passionner un large public, qui n’a pas fini de s’émerveiller. Le télescope James-Webb doit poursuivre sa superbe moisson durant une vingtaine d’années…
CARTOUCHE EN BAS DE PAPIER :
Retrouvez l’intégralité des entretiens avec Sylvie Vauclair et Pierre-Alain Duc sur humanite.fr