Le télescope Webb a des réponses à un véritable point d'interrogation dans l'espace

Celui-ci n’est pas un mystère, point final.

Le cosmos vient-il de nous transmettre un mème qui résume nos sentiments à l’égard de l’univers et de notre place en son sein ?

Parfois, il semble que les astronomes trouveront toujours des énigmes sur l'espace sans jamais fournir de réponses satisfaisantes. Mais dans ce cas, le télescope spatial James Webb a découvert une énigme dans le ciel, et les scientifiques peuvent réellement nous en donner l'explication. Webb, un télescope infrarouge construit par la NASA et ses homologues européens et canadiens, a capturé cette image de l'amas de galaxies MACS-J0417.5-1154. Cela ressemble littéralement à un point d'interrogation.

C'est parce que des objets célestes massifs déforment la structure de l'espace-temps et déforment les galaxies en arrière-plan, jouant des tours comme un miroir déformant. Cet effet est causé par une bizarrerie de la nature connue sous le nom de lentille gravitationnelle, un phénomène prédit par Albert Einstein dans sa théorie de la relativité générale.

« Ces galaxies, observées il y a des milliards d'années, lorsque la formation des étoiles était à son apogée, ont une masse similaire à celle qu'aurait eue la Voie Lactée à cette époque », a déclaré Marcin Sawicki, astronome à l'Université Saint Mary's en Nouvelle-Écosse, dans un communiqué. « Webb nous permet d'étudier à quoi auraient ressemblé les années d'adolescence de notre propre galaxie. »

L'image montre deux galaxies distantes en interaction : l'une est une spirale de face, l'autre est rouge poussiéreuse en vue de côté. Elles apparaissent plusieurs fois, la galaxie rouge poussiéreuse formant l'arc de la forme en point d'interrogation.

Pour expliquer le fonctionnement de la lentille gravitationnelle, les astronomes commencent par comparer une boule de bowling placée sur un matelas en mousse ou un trampoline. Cette analogie illustre la façon dont la structure de l'espace-temps se courbe autour d'objets célestes massifs. La lumière qui, autrement, se déplacerait en ligne droite, se déforme lorsqu'elle traverse l'espace-temps déformé.

Dans ce cas, l'amas de galaxies agit comme une loupe colossale. L'avantage de cette puissance de prescription supplémentaire est sa capacité à étendre la vue de Webb pour voir même des galaxies plus anciennes.

Les astronomes savent désormais repérer les signes révélateurs de l'effet de lentille gravitationnelle, mais cela n'a pas toujours été le cas. En 1987, un énorme arc bleu, dont on pensait qu'il mesurait des centaines de milliards de kilomètres de long, a d'abord été considéré comme l'un des plus grands objets jamais détectés dans l'espace. L'arc a été découvert près de l'amas de galaxies Abell 370, avec un autre objet similaire près de l'amas de galaxies 2242-02.

Plus tard cette année-là, des scientifiques de l'université de Stanford et de l'observatoire national d'astronomie optique en Arizona ont découvert que ces objets étaient en fait des illusions d'optique, déformées par Abell 370. Le New York Times a publié un article sur les implications « bizarres » de la théorie d'Einstein, intitulé « Un vaste objet cosmique rétrogradé en mirage ».

« Webb nous permet d’étudier à quoi auraient ressemblé les années d’adolescence de notre propre galaxie. »

La lentille de cette nouvelle image de Webb permet aux scientifiques de localiser avec précision la formation des étoiles, en utilisant les données infrarouges de l'observatoire, couplées aux données ultraviolettes du télescope spatial Hubble de la NASA. Hubble avait déjà observé cette région, mais la poussière cosmique trouble l'avait empêché de détecter la galaxie rouge poussiéreuse.

Grâce à Webb, les longueurs d'onde lumineuses les plus longues de la galaxie ont été captées. Les résultats de l'équipe, une sorte d'étude de cas sur la capacité de Webb à détecter la formation d'étoiles dans une galaxie à des milliards d'années-lumière, sont publiés dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Le point d'interrogation est en fait constitué de cinq copies de la paire de galaxies, dont quatre forment le sommet du point d'interrogation. Le point situé en dessous est une galaxie sans rapport qui se trouve au bon endroit du point de vue de Webb.

Les deux galaxies en interaction ne semblent pas avoir subi de perturbations, ce qui indique que les deux galaxies commencent tout juste à interagir. L'étude de régions aussi éloignées pourrait apporter de nouvelles perspectives aux scientifiques, a déclaré l'astronome Vicente Estrada-Carpenter.

« Savoir quand, où et comment la formation des étoiles se produit dans les galaxies est essentiel pour comprendre comment les galaxies ont évolué au cours de l'histoire de l'univers », a-t-il déclaré dans un communiqué.