Ce sont des images de l'univers comme on ne les avait jamais vues auparavant, elles sont époustouflantes et on les doit au nouveau télescope James Webb qui, dès le début de l'été, a livré ses premiers clichés après quelques mois seulement de mise en service. Ces images ouvrent des portes inédites sur l'infini grâce aux observations dans l'infrarouge. Une nouvelle aventure scientifique dans l'histoire de l'astronomie moderne. Aujourd'hui même, James Webb a révélé la première image directe d'une exoplanète pour lui, en tout cas, pour ce télescope, planète située en dehors de notre système solaire. On vous emmène dans l'œil de James Webb, aux performances très prometteuses.
Ont été également dévoilées des images extraordinairement détaillées de la nébuleuse de la Carène (gigantesque nuage de poussière et de gaz), de la Quintette de Stephan (5 galaxies en interaction), l’anneau austral (une étoile en train de mourir) et d’un sondage de la composition atmosphérique d’une exoplanète (Wasp 96b) révélant de l’H2O.
C’est la détection pour la première fois, de la présence de dioxyde de carbone dans l’atmosphère d’une exoplanète (WASP 39b), une géante gazeuse chaude, qui fait l’objet de la première publication scientifique dans Nature le 29 août.
Le télescope James Webb est un miroir géant de 6,5m de diamètre, lancé en décembre 2021 par une fusée Ariane 5, posté à 1,5 million de km de la Terre. Ses missions scientifiques sont de répondre à la formation dans l’univers des premières galaxies, des premières étoiles, des planètes et exo planètes et de connaître la composition des atmosphères de ces dernières. Six mois plus tard, il livre déjà ses premières images époustouflantes depuis son orbite située à 1,5 millions de kilomètres de la Terre.
Jamais l'homme n'aura vu aussi loin dans l'univers, avec la possibilité d'observer des galaxies vieilles de 13 milliards d'années, soit juste après le Big Bang. Ces tous premiers clichés sont une nouvelle source de connaissances inestimables pour la Science.
Du jamais vu en termes de visualisation de l'univers
C'est une véritable prouesse scientifique. Dès le 12 juillet, c'est une image d'une précision, d'une beauté esthétique assez étonnante que nous livre le télescope. Une image du champ profond, avec toutes ses étoiles et ses galaxies en fond datées de plus de 13 milliards d'années, soit à moins de 1 milliard d'années de la naissance du Big Bang. Rien qu'en une douzaine d'heures d'observations, le James Webb surpassait ce que le télescope Hubble avait obtenu en plusieurs semaines d'observation. On arrive désormais à capter des lumières très lointaines. C'est la possibilité d'observer un vrai tableau de l'univers jeune sur un champ extrêmement petit, mais inestimable esthétiquement.
James Webb n'était alors qu'en phase de tests et il s'avère déjà, en un temps très réduit, extrêmement prometteur quant à ce qu'on va pourrait continuer d'observer dans les jours qui viennent et par rapport à ce qu'on connaît déjà de l'univers. Parmi les nombreux clichés envoyés par le James Webb, la première image directe d'une exoplanète prise par le télescope, avec un degré de précision jamais égalé, ce qui le différencie de tout ce qu'on avait connu dans le passé. Grâce à l'infrarouge, on peut désormais mieux étudier les propriétés de l'atmosphère d'une planète.
À quel type de questions James va-t-il pouvoir répondre ?
Quatre principales répond l'astrophysicien Eric Lagadec, qui se déclinent derrière l'éternelle question qui consiste à essayer de comprendre nos origines. Même si on sait que l'origine de l'univers s'est formé il y a 13,8 milliards d'années avec le Big Bang, "cette prouesse va permettre de se demander à quoi ressemblent les premières étoiles, à quoi ressemblent les premières galaxies, et comment elles évoluent, notamment en analysant tout particulièrement le gaz et la poussière qui se dégagent de ces étoiles, comprendre comment ce gaz et cette poussière d'étoiles, désormais discernables, vont évoluer dans le temps".
L'observation par infrarouge
C'est la prouesse technique majeure de la lumière qui permet à James Webb de nous donner tous ses clichés. Comme l'explique Romane Le Gal, l'infrarouge va surtout détecter la chaleur des objets, donc tout objet qui dégage de la chaleur peut être susceptible d'être observé en infrarouge, comme si on mettait des caméras thermiques sur nos yeux, ce qui change tout sur le degré de précision des objets qu'on peut observer. Quant à la formalisation des images, les astrophysiciens disposent d'un détecteur sur lequel parvient la lumière, celle-ci atteint des pixels et se retranscrit par des chiffres qui représentent des grains de lumière qui sont transformés ensuite en photo. Une image est souvent la combinaison de dizaines voire de centaines d'images.
Les atmosphères des exoplanètes à portée de main grâce à cette technique d'observation qui permet d'étudier la composition chimique des atmosphères des exoplanètes. Celles-ci pourraient potentiellement constituer des bribes d'indices fondamentales pour analyser par exemple une potentielle vie sur une planète, avec la possibilité de détecter ce qu'on appelle des "biomarqueurs" soit, explique l'astrophysicienne "un cocktail de molécules chimiques qui puissent révéler la présence d'eau, de CO2, de méthane, de CH4, de l'ammoniac dans chacune de ces planètes, un ensemble de plusieurs molécules pourrait être un indicateur de bio signature".
On en parle avec
Romane Le Gal, astrophysicienne, spécialisée en astrochimie à L’observatoire des sciences de l’univers de Grenoble
Eric Lagadec, astrophysicien à l'Observatoire de la Côte d'Azur à Nice et président de la société française d'astronomie et d'astrophysique
