Les astronomes du monde entier auront un accès immédiat aux premières données d'observations scientifiques spécifiques du télescope spatial James Webb de la NASA, qui sera achevé dans les cinq premiers mois des opérations scientifiques de Webb. Ces programmes d'observation ont été choisis dans le cadre d'un appel à propositions scientifiques du Space Telescope Science Institute, et comprennent l'examen de Jupiter et de ses lunes, la recherche de molécules organiques se formant autour des étoiles naissantes, pesant les trous noirs supermassifs cachés dans les noyaux galactiques, et la chasse aux bébés galaxies nés dans l'univers primitif.

"Je suis ravi de voir la liste des cibles les plus fascinantes des astronomes pour le télescope Webb, et très impatient de voir les résultats. Nous nous attendons pleinement à être surpris par ce que nous trouvons, " a déclaré le Dr John C. Mather, Scientifique principal de projet pour le télescope Webb et astrophysicien principal au Goddard Space Flight Center de la NASA, Ceinture verte, Maryland.

Les observations résultantes comprendront le Director's Discretionary Early Release Science (DD-ERS), et couvrir la gamme des cibles scientifiques Webb, des planètes de notre système solaire aux galaxies les plus lointaines. Le programme offre à l'ensemble de la communauté scientifique un accès immédiat aux données Webb afin qu'ils aient la possibilité d'analyser les données et de planifier des observations de suivi.

"Nous avons été impressionnés par la grande qualité des propositions reçues, " a déclaré le Dr Ken Sembach, Directeur du Space Telescope Science Institute (STScI) à Baltimore, Maryland. "Ces programmes d'observation généreront non seulement une grande science, mais sera également une ressource unique pour démontrer les capacités d'investigation de cet observatoire extraordinaire à la communauté scientifique mondiale."

Les observations exerceront également les quatre instruments scientifiques de Webb, afin que la communauté astronomique puisse explorer tout le potentiel de Webb. Webb a une durée de vie scientifique minimale de cinq ans, la communauté scientifique devra donc apprendre rapidement à utiliser ses capacités avancées.

"Nous voulons que la communauté de la recherche soit aussi scientifiquement productive que possible, le plus tôt possible, c'est pourquoi je suis si heureux de pouvoir consacrer près de 500 heures de temps discrétionnaire de directeur à ces observations ERS, " dit Sembach.

L'un des domaines de recherche les plus attendus de Webb est l'étude des planètes en orbite autour d'autres étoiles. Lorsqu'une telle exoplanète passe devant son étoile hôte, la lumière des étoiles filtre à travers l'atmosphère de la planète, qui absorbe certaines couleurs de lumière selon la composition chimique. Webb va mesurer cette absorption, grâce à ses puissants spectrographes infrarouges, rechercher les empreintes chimiques des gaz de l'atmosphère. Dans un premier temps, les astronomes entraîneront leur regard sur des mondes gazeux de la taille de Jupiter comme WASP-39b et WASP-43b, car ce sont des cibles plus faciles sur lesquelles appliquer cette technique. Les résultats aideront à orienter les stratégies d'observation pour les petits, des super-Terres principalement rocheuses et plus semblables à la Terre, où la composition atmosphérique peut donner des indications sur l'habitabilité potentielle d'une planète.

Webb scrutera également l'univers lointain, l'examen des galaxies dont la lumière a été étirée dans les longueurs d'onde infrarouges par l'expansion de l'espace. Cette région infrarouge est au-delà de ce que Hubble peut détecter. Les amas de galaxies sont des sources de cibles particulièrement riches, puisque la gravité d'un amas peut amplifier la lumière des galaxies d'arrière-plan plus éloignées. Les observations DD-ERS cibleront des régions du ciel déjà examinées par le programme Frontier Fields de Hubble, comme l'amas de galaxies MACS J0717.5+3745. Les données de Webb viendront compléter celles de Hubble, donnant aux astronomes de nouvelles perspectives sur ces cornes d'abondance de galaxies.

Puisque Webb doit rester à l'abri du soleil, son champ de vision est limité à des zones spécifiques du ciel à certaines périodes de l'année. Par conséquent, les cibles potentielles énumérées ci-dessus peuvent changer en fonction de la date de lancement.

Plus de 100 propositions d'observations DD-ERS ont été soumises en août 2017. Parmi celles-ci, 13 programmes demandant 460 heures de télescope ont été sélectionnés après examen par des groupes d'experts en la matière et le directeur du STScI.

Des informations supplémentaires sur les propositions DD-ERS sélectionnées sont disponibles en ligne.