Une photo à couper le souffle de Webb révèle comment l’univers a allumé ses lumières

Résoudre un mystère de l’espace profond.

L’univers était autrefois coincé dans l’âge des ténèbres.

Il fut un temps où, même après la formation des premières étoiles, des gaz épais étouffaient leur lumière. L’espace était sombre.

Aujourd’hui, les astronomes ont utilisé le puissant télescope spatial James Webb – un observatoire en orbite à 1 million de kilomètres de la Terre – pour révéler ce qui aurait pu mettre fin aux temps sombres et créer l’univers clair et observable que nous voyons aujourd’hui. Ils ont pointé le télescope Webb vers une région du cosmos appelée Amas de Pandore, un groupe de galaxies si massives qu’elles déforment l’espace, comme une boule de bowling posée sur un matelas. Cela crée une lentille cosmique incurvée, grossissant les objets au-delà. « La lumière suit ce virage au lieu de se déplacer en ligne droite, déformant et éclaircissant ce qui se trouve derrière l’objet. » La NASA explique.

En utilisant la puissance combinée de cette lentille naturelle et du télescope géant Webb, les scientifiques ont observé certaines des galaxies les plus faibles et les plus anciennes de l’espace. Surtout, ils ont constaté que ces petites galaxies (vues telles qu’elles étaient il y a des milliards d’années, car cette lumière a mis autant de temps à nous atteindre) généraient d’énormes quantités de lumière ultraviolette – suffisamment pour briser les nuages ​​​​denses de gaz qui saturaient l’espace. En fin de compte, la brillante lumière des étoiles n’était plus cachée ; la lumière a finalement été révélée, environ 1 milliard d’années après la création de l’univers.

« Ces centrales cosmiques émettent collectivement plus qu’assez d’énergie pour accomplir leur travail », a déclaré Hakim Atek, astronome à l’Institut d’Astrophysique de Paris qui a dirigé la recherche, dans un communiqué de l’Agence spatiale européenne. « Malgré leur petite taille, ces galaxies de faible masse sont de prolifiques producteurs de rayonnement énergétique, et leur abondance pendant cette période est si importante que leur influence collective peut transformer l’état tout entier de l’univers. »

La recherche a été récemment publiée dans la revue Nature. (La fin de l’Âge des Ténèbres s’est produite à une époque que les scientifiques appellent formellement l’ère de « réionisation ». En effet, cette lumière ultraviolette, produite par des étoiles géantes à l’intérieur des galaxies, a modifié ou « ionisé » l’épais brouillard des atomes primordiaux de l’univers.)

« Ces centrales cosmiques émettent collectivement plus qu’assez d’énergie pour accomplir leur travail. »

L’image Webb ci-dessous révèle comment les astronomes ont pu scruter si profondément le cosmos primitif. Voici ce que vous voyez :

– Amas de Pandore : Ce groupe de galaxies massives est composé d’objets blancs brumeux au premier plan. Ils créent le grossissement naturel, appelé « lentille gravitationnelle ».

– Les objets rouges : Ce sont les galaxies bien au-delà de l’Amas de Pandore. « Ces sources lentilles apparaissent rouges sur l’image, et souvent sous forme d’arcs allongés déformés par la lentille gravitationnelle », explique l’Agence spatiale européenne. « Beaucoup d’entre elles sont des galaxies du premier univers, dont le contenu est agrandi et étendu pour que les astronomes puissent l’étudier. »

– Un objet vif à six branches : cet objet remarquable est une étoile beaucoup plus proche au premier plan. Sa lumière a été diffractée par les miroirs à six faces de Webb.

Le tweet a peut-être été supprimé

Une fois que le télescope Webb a observé des galaxies aussi lointaines et faibles à travers la lentille cosmique, les astronomes ont utilisé un instrument appelé spectrographe proche infrarouge, ou NIRSpec, qui sépare la lumière provenant de ces objets lointains, à la manière d’un prisme. Cela leur a permis de mesurer le rayonnement ultraviolet émanant de ces premières galaxies.

C’était quatre fois plus de rayonnement qu’on ne le pensait auparavant ; assez pour mettre fin à l’âge des ténèbres.

Les puissantes capacités du télescope Webb

Le télescope Webb – une collaboration scientifique entre la NASA, l’ESA et l’Agence spatiale canadienne – est conçu pour scruter le cosmos le plus profond et révéler de nouvelles informations sur les débuts de l’univers. Mais il s’agit également d’observer les planètes intrigantes de notre galaxie, ainsi que les planètes et les lunes de notre système solaire.

Voici comment Webb réalise des exploits sans précédent, et le fera probablement pendant des décennies :

– Miroir géant : Le miroir de Webb, qui capte la lumière, mesure plus de 21 pieds de diamètre. C’est plus de deux fois et demie plus grand que le miroir du télescope spatial Hubble. Capturer plus de lumière permet à Webb de voir des objets anciens et plus éloignés. Comme décrit ci-dessus, le télescope observe des étoiles et des galaxies qui se sont formées il y a plus de 13 milliards d’années, quelques centaines de millions d’années seulement après le Big Bang.

« Nous allons voir les toutes premières étoiles et galaxies jamais formées », a déclaré Jean Creighton, astronome et directeur du planétarium Manfred Olson à l’Université du Wisconsin-Milwaukee, à Indigo Buzz en 2021.

– Vue infrarouge : Contrairement à Hubble, qui observe en grande partie la lumière qui nous est visible, Webb est avant tout un télescope infrarouge, ce qui signifie qu’il observe la lumière dans le spectre infrarouge. Cela nous permet de voir beaucoup plus de l’univers. L’infrarouge a des longueurs d’onde plus longues que la lumière visible, de sorte que les ondes lumineuses glissent plus efficacement à travers les nuages ​​cosmiques ; la lumière n’entre pas aussi souvent en collision et n’est pas dispersée par ces particules densément emballées. En fin de compte, la vision infrarouge de Webb peut pénétrer dans des endroits où Hubble ne peut pas pénétrer.

« Cela lève le voile », a déclaré Creighton.

– Observer des exoplanètes lointaines : Le télescope Webb transporte des équipements spécialisés appelés spectrographes qui révolutionneront notre compréhension de ces mondes lointains. Les instruments peuvent déchiffrer quelles molécules (telles que l’eau, le dioxyde de carbone et le méthane) existent dans l’atmosphère d’exoplanètes lointaines, qu’il s’agisse de géantes gazeuses ou de mondes rocheux plus petits. Webb examinera les exoplanètes de la Voie lactée. Qui sait ce que nous trouverons ?

« Nous pourrions apprendre des choses auxquelles nous n’avions jamais pensé », a déclaré Mercedes López-Morales, chercheuse sur les exoplanètes et astrophysicienne au Centre d’astrophysique de Harvard et Smithsonian, à Indigo Buzz en 2021.

Les astronomes ont déjà découvert des réactions chimiques intrigantes sur une planète située à 700 années-lumière et, comme décrit ci-dessus, l’observatoire a commencé à étudier l’un des endroits les plus attendus du cosmos : les planètes rocheuses de la taille de la Terre du système solaire TRAPPIST. système.