La NASA révèle la totalité des premières images de James Webb, plus puissant télescope spatial

Après une première photographie publiée la veille, la NASA a révélé hier mardi la totalité des premières images du plus puissant télescope spatial jamais conçu, James Webb, des clichés marquant le début de ses opérations scientifiques, attendus depuis des années par les astronomes du monde entier. Au programme d’un direct d’une heure au cours duquel les images étaient dévoilées une à une : deux nébuleuses illustrant le cycle de vie des étoiles, une exoplanète et un groupement compact de galaxies. « Chaque image est une nouvelle découverte », a déclaré en ouverture le patron de la NASA, Bill Nelson. « Chacune va donner à l’humanité une vue de l’Univers que nous n’avons jamais vue auparavant », a-t-il ajouté. Lundi, une première image prise par le télescope, illustrant les temps lointains du cosmos, a été dévoilée en présence du président américain Joe Biden, qui a salué un moment « historique ». Le cliché, qui fourmille de détails, montre des galaxies formées peu après le Big Bang, il y a plus de 13 milliards d’années.

L’une des missions principales de James Webb, bijou d’ingénierie d’une valeur de 10 milliards de dollars et le plus puissant télescope spatial jamais conçu, est en effet l’exploration du tout jeune Univers. Cette première démonstration visait à donner un aperçu de ses capacités dans ce domaine. Mais il ne s’agissait que d’une des cinq cibles annoncées par la NASA pour cette véritable pochette-surprise, qui marque officiellement le début des observations scientifiques du télescope, et dont le contenu avait jusqu’ici soigneusement été tenu secret afin de faire monter le suspense. Parmi elles : les images de deux nébuleuses, de très photogéniques et gigantesques nuages de gaz et de poussières. La nébuleuse de la Carène, située à environ 7 600 années-lumière de notre planète, illustre la formation des étoiles. Elle en abrite de nombreuses massives, faisant plusieurs fois la taille de notre Soleil. La nébuleuse de l’Anneau austral est, elle, une nébuleuse dite planétaire (bien qu’elle n’ait rien à voir avec les planètes) : il s’agit d’un immense nuage de gaz entourant une étoile mourante. Autre cible : le Quintette de Stephan, groupement de galaxies en interaction entre elles.

Aventure scientifique

Le dernier objet cosmique dont l’observation a été révélée hier mardi est une exoplanète, c’est-à-dire une planète en orbite autour d’une autre étoile que notre Soleil, l’un des axes de recherche principaux de James Webb. Elle n’a pas été à proprement parler photographiée, mais analysée par spectroscopie, une technique utilisée pour déterminer la composition chimique d’un objet lointain. En l’occurrence WASP-96 b, une planète géante composée essentiellement de gaz. En combinant les données obtenues précédemment grâce à d’autres télescopes et celles par James Webb, « nous serons probablement capables de détecter de la vapeur d’eau » dans son atmosphère, a estimé José A. Caballero, astronome au Centro de Astrobiologia en Espagne et spécialiste des exoplanètes. Ces données « seront intéressantes pour moi pour voir les capacités du télescope et des instruments », a-t-il ajouté, même s’il considère cette première exoplanète comme un peu « ennuyeuse » et a hâte que de plus petites et moins chaudes soient observées.

James Webb avait été lancé dans l’espace il y a environ six mois, le jour de Noël, depuis la Guyane française par une fusée Ariane 5. Issu d’une immense collaboration internationale et en projet depuis les années 1990, il est posté à 1,5 million de kilomètres de la Terre. La publication de ces premières images marque le début d’une immense aventure scientifique, qui doit s’étendre sur de nombreuses années et transformer notre compréhension de l’Univers. Des chercheurs du monde entier ont réservé du temps d’observation avec James Webb, dont le programme pour sa première année de fonctionnement a déjà été minutieusement déterminé par un comité de spécialistes et rendu public. Le télescope a assez de carburant pour fonctionner pendant vingt ans. Quelque 20 000 personnes ont travaillé sur ce projet à travers le monde, en faisant une immense collaboration internationale.

Un « œil sur le ciel »

Parallèlement, l’Extremely Large Telescope (ELT), le plus puissant instrument optique jamais construit qui augmentera considérablement la capacité d’observation des astronomes, sort lentement de terre dans le nord du Chili, un des endroits les plus propices pour se tourner vers les étoiles. Ce nouvel « œil sur le ciel », qui viendra s’ajouter à partir de 2027 aux puissants instruments d’observation déjà en service dans le désert d’Atacama, permettra de multiplier par 5 000 la capacité d’observation actuelle et de pointer le regard vers des lieux jusqu’alors inconnus pour répondre aux questions encore ouvertes sur les origines de l’Univers.

« Il y a certaines questions scientifiques auxquelles nous aimerions répondre, et ces questions induisent la nécessité d’une technologie qui nous aide à y répondre », explique l’astronome chilien Luis Chavarria, de l’Observatoire européen austral (ESO) qui finance la construction de l’ELT. « L’astronomie travaille toujours à la limite de la technologie, à la limite de la détection, à la limite de tout ce que ces merveilleux instruments peuvent fournir », dit-il. Les instruments d’observation actuels, tels que le Very Large Telescope (VLT) – l’instrument le plus puissant actuellement en service – et l’ALMA, le plus grand radiotélescope du monde, tous deux situés dans le nord du Chili, sont capables de répondre aux questions que les scientifiques se posaient il y a trois décennies.

Mais les limites de la connaissance ont été repoussées, obligeant la construction d’instruments encore plus performants, comme l’ELT, qui sera installé à plus de 3 000 m d’altitude sur la colline d’Armazones, à une vingtaine de kilomètres du VLT, propriété de l’ESO au beau milieu du désert. L’ELT, dont la construction a débuté en 2017, sera composé d’un miroir primaire de 39 m de diamètre, composé de 798 petits miroirs hexagonaux. Il sera logé dans un énorme dôme hémisphérique de 85 m de diamètre qui culminera à 74 m au-dessus du sol. Deux portes de forme arrondie s’ouvriront latéralement pour permettre les observations la nuit.

Les télescopes optiques actuels, d’un diamètre de 8 à 10 m, ont surtout permis aux scientifiques de découvrir les exoplanètes, ces planètes en orbite autour d’autres étoiles où se concentrent les recherches de traces de vie. Mais pour approfondir leur connaissance, il faut des instruments d’observation plus précis, donc plus grands, capables de recueillir une plus grande quantité de lumière. Avec son diamètre de 39 m, l’ELT « recueillera 15 fois plus de lumière que les télescopes optiques aujourd’hui en fonction et fournira des images 15 fois plus nettes que celles du télescope spatial Hubble », selon l’ESO. « C’est un projet d’avenir qui nous permettra d’atteindre d’autres distances dans l’Univers », indique Susy Solis, géologue et assistante technique pour la construction de l’ELT.

Les caractéristiques climatiques du désert d’Atacama et son temps aride, qui permettent des observations dans un ciel parfaitement clair une très forte proportion (90 %) de nuits de l’année, en font un lieu particulièrement propice aux observations astronomiques.

L’un des objectifs ultimes de l’ELT sera, selon l’ESO, d’avoir des images « des exoplanètes rocheuses pour caractériser leurs atmosphères et mesurer directement l’accélération de l’expansion de l’Univers ».

Source : AFP