En 2023, le télescope spatial James Webb s’est concentré sur une région située à environ 1 500 années-lumière de la Terre et a capturé une forme de point d’interrogation frappante et brillante dans l’obscurité de l’espace. Même si l'apparence poétique de l'image a captivé l'imagination, le phénomène sous-jacent est un effet réel et mesurable de la gravité sur la lumière.
Au départ, les astronomes n'étaient pas au courant de ce symbole, car ils visaient deux protoétoiles en formation active dans la constellation Vela. L'image de Webb a fourni la vue la plus claire de la naissance d'une étoile jamais prise, et une petite marque subtile près du bas du cadre, identifiée plus tard comme une paire de galaxies, a attiré l'attention des observateurs.
Le « point d'interrogation » représente en fait deux galaxies au sein de l'amas massif MACS‑J0417.5‑1154. Un amas de galaxies contient des centaines, voire des milliers de galaxies liées entre elles par la gravité. L'amas avait déjà été photographié par le télescope spatial Hubble, mais sa forme distinctive est passée inaperçue. Les progrès de l'instrumentation nous permettent désormais de voir les subtiles distorsions gravitationnelles qui créent ce motif unique.
Mark Garlick/Photothèque scientifique/Getty Images
Les amas de galaxies présentent souvent des arrangements complexes de galaxies, mais la structure de l'amas MACS‑J0417.5‑1154 se démarque. L’image fait apparaître les galaxies dans une formation incurvée en forme de point d’interrogation, une illusion produite par la lentille gravitationnelle – la lumière se courbant autour d’un objet massif. Dans ce cas, l’immense masse de l’amas déforme l’espace-temps, courbant les trajectoires des photons des galaxies d’arrière-plan.
La partie principale du point d'interrogation est constituée de deux galaxies qui sont lentilles, créant les bras incurvés. Le petit point en bas est une galaxie non déformée dont la ligne de visée s'aligne avec notre point de vue, la plaçant sous la paire de lentilles.