Les premières images du télescope spatial James Webb ont tenu toutes leurs promesses, en émerveillant le grand public et la communauté scientifique par leur beauté et leur niveau de détail inégalé. Mais que montrent-elles exactement, et qu'espère-t-on en apprendre?
- Nébuleuse de l'anneau austral -
L'un des objectifs de James Webb est d'étudier la formation et le cycle de vie des étoiles, et pour cela, les nébuleuses, de gigantesques nuages de gaz et de poussières, sont une cible de choix.
La nébuleuse de l'anneau austral entoure elle une étoile mourante. Elle est située à environ 2.000 années-lumière, dans notre galaxie, la Voie lactée.
"A la fin de sa vie, à chaque pulsation, cette étoile a expulsé une partie de sa matière", a expliqué à l'AFP Pierre Ferruit, co-responsable scientifique du télescope pour l'Agence spatiale européenne (ESA). "Et ce qui reste au centre, c'est le coeur de cette étoile, qu'on appelle une naine blanche: une étoile très petite, très chaude."
Les anneaux orange tout autour représentent le gaz qui a été éjecté par cette étoile centrale. De nouvelles étoiles pourraient en naître.
Une autre image de cette même nébuleuse, prise par James Webb dans une autre longueur d'onde, a révélé pour la première fois clairement une seconde étoile en son centre.
- Nébuleuse de la Carène -
Toujours dans la Voie lactée, la nébuleuse de la Carène est une gigantesque région de formation d'étoiles, située à environ 7.600 années-lumière.
L'image est composée d'"une zone en haut qui contient très peu de gaz et de poussière, et une en bas avec ces structures de poussière époustouflantes", a commenté Pierre Ferruit. Certaines étoiles "très rouges" sont également visibles, "qui sont en fait au coeur de la poussière".
Le cliché révèle des centaines d'étoiles n'ayant jamais été vues auparavant, mais aussi des galaxies en arrière-plan, et des structures encore inconnues.
La couleur orangée provient des hydrocarbures, de très grosses molécules, a expliqué Klaus Pontoppidan, responsable scientifique pour James Webb. "Cela pourrait être la façon pour l'Univers de transporter le carbone (...) vers des planètes habitables", a-t-il avancé.
- Quintette de Stephan -
Le Quintette de Stephan est un groupement compact de galaxies, à 290 millions d'années-lumière.
Il comprend cinq galaxies au total, dont quatre interagissent entre elles, dans une véritable danse cosmique. Deux sont en train de fusionner.
De telles observations doivent permettre d'en apprendre plus sur la façon dont "les galaxies s'entrechoquent et fusionnent", a dit à l'AFP le cosmologiste John Mather, prix Nobel de physique et l'un des pères scientifiques de James Webb. Notre propre Voie lactée "a probablement été assemblée à partir d'un millier de petites" galaxies, a-t-il noté.
L'image contient également un trou noir, qui ne peut lui-même être vu, mais que l'on devine grâce à la matière aspirée autour de lui.
- Amas de galaxies -
Ce tout premier cliché dévoilé comporte rien de moins que des milliers de galaxies, dont certaines formées peu après le Big Bang, il y a plus de 13 milliards d'années. L'une des missions principales de James Webb est l'exploration des premiers âges de l'Univers.
L'amas de galaxies appelé SMACS 0723 est montré ici tel qu'il y a 4,6 milliards d'années. Mais en agissant comme une loupe, il a également permis de faire apparaître des objets cosmiques très lointains situés derrière lui -- un effet appelé lentille gravitationnelle.
Il s'agit du premier "champ profond" de James Webb, c'est-à-dire une image prise avec une longue durée d'exposition afin de détecter les plus faibles lueurs. Ici, 12,5 heures. Il ne fait qu'effleurer les capacités du télescope dans ce domaine.
- Exoplanète WASP-96 b -
Autre axe de recherche principal de James Webb: les exoplanètes, c'est-à-dire une planète en orbite autour d'une autre étoile que notre Soleil.
Cette dernière image n'est pas une photographie, mais un spectre, c'est-à-dire une analyse de la lumière émise par un objet, permettant de déterminer sa composition chimique.
WASP-96 b est située à 1.150 années-lumière. Il s'agit d'un "Jupiter chaud", mais avec une masse moitié moindre.
En observant la lumière traversant l'atmosphère de cette planète lorsqu'elle passe devant son étoile, James Webb y a détecté des molécules d'eau. Mais aussi pour la première fois, des nuages.
Prochaine étape: déterminer "la quantité d'eau présente, et les implications pour la composition générale" de son atmosphère, a déclaré Knicole Colon, spécialiste des exoplanètes au centre spatial Goddard de la Nasa.
Plus de 5.000 exoplanètes ont été découvertes depuis 1995, et les scientifiques sont en quête d'un autre monde propice au développement de la vie.
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