Après des décennies de développement et de nombreux essais et frustrations en cours de route, le télescope James Webb a enfin commencé à livrer ce pour quoi il est venu. Le 12 juillet, la NASA a publié les premières observations scientifiques faites par la suite d'instruments embarqués à bord de la mission, marquant ce que nous anticipons avec impatience sera le début d'une nouvelle ère en astronomie.

Après le lancement mordant le jour de Noël, une série de déploiements critiques a suivi pour ouvrir le télescope et son pare-soleil. Si l'une de ces opérations avait échoué, James Webb aurait été un désastre inutilisable. Mais le programme a été parfaitement exécuté, un processus qui s'est déroulé plus facilement et avec plus de succès que n'importe qui d'entre nous avait osé l'espérer, et encore moins s'y attendre.

Ce n'est pas seulement un témoignage de la compétence des ingénieurs, des techniciens et des scientifiques du projet. Cela souligne également l'énorme importance du programme d'essais mené sur Terre pour vérifier les procédures et qui a parfois révélé des problèmes qui devaient être corrigés avant le lancement. Bien que cela ait parfois entraîné des retards dans le calendrier et des augmentations de coûts, cela a finalement produit un télescope parfait.

En juillet, le télescope est passé de sa phase de vérification et de test à son fonctionnement, comme l'incroyable observatoire qu'il était prévu depuis longtemps d'être. Ceux d'entre nous qui ont été impliqués dans le voyage et qui travailleront sur les données peuvent à peine attendre.

Images nettes

Les nouvelles "observations de libération précoce", sélectionnées par un comité international de représentants de la NASA, de l'ESA (Agence spatiale européenne), de l'ASC (Agence spatiale canadienne) et du Space Telescope Science Institute, font partie d'un programme conçu pour mettre en évidence le large éventail de la science que le télescope effectuera.

C'est très excitant de voir les nouvelles images - je n'étais pas préparé au niveau de netteté et de détails fins que l'on peut voir. C'est une joie d'avoir enfin des données d'une telle qualité.

Dévoilée par le président américain Joe Biden, la superbe image de SMACS 0723, un amas de milliers de galaxies, a été publiée le 11 juillet. Les massifs groupes de galaxies de premier plan amplifient et déforment la lumière des objets derrière eux, nous aidant à remonter le temps à objets très faibles.

L'image montre l'amas de galaxies tel qu'il est apparu il y a 4,6 milliards d'années. Mais les galaxies les plus éloignées sur l'image (celles qui apparaissent étirées) ont environ 13 milliards d'années et nous avons déjà plus de données sur elles que sur n'importe quelle autre galaxie ancienne.

Des images comme celle-ci nous aideront à comprendre comment les premières étoiles et galaxies se sont formées. Certains d'entre eux peuvent être parmi les objets les plus éloignés connus, depuis le début de l'univers. L'image est une image composite "couleur" réalisée à partir d'observations faites à différentes longueurs d'onde. Elle a été prise par la caméra proche infrarouge du télescope (NIRCam).

James Webb a également aperçu le Quintette de Stephan, un groupe de cinq galaxies qui fusionnent à quelque 290 millions d'années-lumière dans la constellation de Pégase. L'image suggère également qu'il y a un trou noir supermassif au centre et montre des étoiles en train de naître. Les données nous en diront plus sur l'évolution des galaxies et la vitesse à laquelle les trous noirs supermassifs se développent.

La photo suivante montre la nébuleuse Carina, vue dans l'image ci-dessous, qui est l'une des nébuleuses les plus grandes et les plus brillantes (nuages ​​de poussière et de gaz dans lesquels naissent les étoiles). James Webb peut sonder profondément la poussière à l'intérieur de la lumière infrarouge, pour révéler l'intérieur de la pépinière stellaire - que nous n'avons jamais vue auparavant - pour en savoir plus sur la naissance des étoiles.

La nébuleuse Carina est située à environ 7 600 années-lumière dans la constellation sud de Carina. L'image montre des centaines d'étoiles complètement nouvelles (chaque point de lumière est une étoile), ainsi que des jets et des bulles créés par elles. Nous pouvons également voir des détails que nous ne pouvons pas encore expliquer.

L'image suivante, spectaculaire, est celle de la nébuleuse de l'Anneau Sud ou "Eight-Burst", une nébuleuse planétaire, qui est un nuage de gaz en expansion, entourant une étoile mourante, ou dans ce cas deux étoiles mourantes en orbite l'une autour de l'autre. Il mesure près d'une demi-année-lumière de diamètre et est situé à environ 2 000 années-lumière de la Terre.

La coquille orange mousseuse de l'image est de l'hydrogène moléculaire (un gaz qui se forme lorsque deux atomes d'hydrogène se lient), tandis que le centre bleu est un gaz chargé électriquement. Dans l'image de droite, vous pouvez voir les deux étoiles mourantes au centre, ce qui nous donne l'occasion d'étudier la mort stellaire avec des détails sans précédent.

Les nouvelles données sont le résultat de mois de mesures et de tests minutieux pour rendre le James Webb prêt à être utilisé comme outil scientifique après le déploiement. Les premières étapes consistaient à focaliser et à aligner les images de chacun des segments de miroir. Chacun des instruments scientifiques du télescope - NIRCam, le spectrographe dans le proche infrarouge (NIRSpec) et l'instrument dans l'infrarouge moyen (MIRI) - a également été allumé et testé.

Tous ces instruments, qui regardent l'espace lointain dans différentes longueurs d'onde, devaient être refroidis, ainsi que le télescope, sinon ils rayonneraient une chaleur de fond qui interférerait avec les observations sensibles des objets astronomiques. Le dernier à être activé était MIRI, qui fonctionne à la température la plus basse, à seulement sept degrés au-dessus du zéro absolu, ce qui a pris plusieurs mois à atteindre.

La taille d'un télescope - son ouverture - est l'élément clé qui décide de la qualité ultime des images et des détails qui peuvent être observés. Plus c'est gros, mieux c'est. De grands télescopes avec des ouvertures allant jusqu'à dix mètres de diamètre ont été construits au sol.

Cependant, les effets parasites de l'atmosphère, qui perturbent la lumière atteignant le télescope, rendent difficile l'obtention de la résolution ultime. De plus, sur Terre, la lumière de fond du ciel nocturne limite la sensibilité du télescope, les objets les plus faibles que nous pouvons voir.

Avec son ouverture de six mètres, James Webb est le plus grand télescope jamais lancé dans l'espace et de son point de vue à un million de kilomètres de la Terre, libre de l'atmosphère terrestre, il devrait fournir les vues les meilleures et les plus détaillées de l'univers que nous ayons déjà vu. Il ne fait aucun doute qu'il révolutionnera notre compréhension du cosmos, tout comme son prédécesseur, le télescope spatial Hubble, l'a fait autrefois. + Explorer plus loin

La NASA partage la liste des cibles cosmiques pour les premières images du télescope Webb

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article d'origine.