Le télescope Webb sonde une explosion spatiale et fait une découverte fascinante

Des explosions cosmiques géantes forgent les ingrédients nécessaires à la vie.

Les astronomes ont détecté une puissante explosion spatiale cette année et ont dirigé le puissant télescope spatial James Webb vers l’explosion cosmique.

Cette explosion était un « sursaut gamma » contenant le type de lumière le plus énergétique souvent généré par l’effondrement et l’explosion d’énormes étoiles, des événements appelés supernovae. Mais l’éruption de mars 2023, baptisée « GRB 230307A », n’était pas un sursaut gamma ordinaire. Il était 1 000 fois plus lumineux que l’éclat habituellement observé, et les rayons ont frappé nos instruments pendant deux minutes énormes. Habituellement, ils ne durent que deux secondes.

Dans une nouvelle recherche publiée dans la revue à comité de lecture Nature, les scientifiques concluent qu’un type d’explosion capital appelé « kilonova » a créé l’explosion. Et les chercheurs soupçonnent que deux objets curieux appelés étoiles à neutrons – des objets si incroyablement denses qu’une cuillère à café d’étoile à neutrons pèse environ un milliard de tonnes – sont entrés en collision, déclenchant l’explosion.

Fondamentalement, les astronomes émettent l’hypothèse que des éléments et des métaux importants, comme l’or et le platine, sont forgés lors de ces explosions. Dans cette kilonova, le télescope Webb a détecté l’élément rare tellure, qui sur Terre est plus rare que le platine (et le platine est environ 30 fois plus rare que l’or).

C’est une découverte importante. La même explosion a probablement produit d’autres éléments proches du tellure, comme l’iode, « qui est nécessaire à une grande partie de la vie sur Terre », explique la NASA.

« Un peu plus de 150 ans après que Dmitri Mendeleïev a écrit le tableau périodique des éléments, nous sommes enfin en mesure de commencer à combler ces dernières lacunes de compréhension là où tout a été créé, grâce à Webb », a déclaré Andrew Levan, astrophysicien à l’Université Radboud. aux Pays-Bas et à l’Université de Warwick au Royaume-Uni qui ont dirigé la recherche, ont déclaré dans un communiqué.

Dans l’image du télescope Webb ci-dessous, vous pouvez voir la source du puissant sursaut gamma. Ce point rouge est la kilonova lointaine. D’autres instruments, comme l’observatoire Swift de détection de rayons gamma de la NASA, ont permis aux chercheurs de localiser la source de l’explosion. À droite se trouve la galaxie d’où sont originaires ces étoiles à neutrons denses et massives.

Sous l’image se trouve un graphique montrant comment Webb a détecté le tellure, un métal lourd et rare, qui a probablement été forgé lors de cette explosion. L’un des instruments d’enquête les plus essentiels de Webb est son spectrographe, appelé NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph). Cet instrument sépare les types de lumière provenant d’un objet, à la manière d’un prisme séparant la lumière visible en un arc-en-ciel de couleurs. Certaines longueurs d’onde, ou types de lumière, correspondent à différents éléments ou molécules. Dans ce cas, le spectre de Webb montrait des signes clairs de la présence de tellure dans cette kilonova.

Dans les années à venir, les astronomes s’attendaient à découvrir davantage de métaux lourds et rares, forgés par des explosions dans le cosmos profond.

« Webb a certainement ouvert la porte à beaucoup plus de choses, et ses capacités seront complètement transformatrices pour notre compréhension de l’univers », a déclaré Ben Gompertz, un astronome de l’Université de Birmingham qui a travaillé sur la recherche, dans un communiqué.

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.

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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.