Astronomie. Le télescope James-Webb dévoile notre jeune Univers

Du jamais-vu. Un véritable feu d’artifice d’étoiles. Le plus puissant des télescopes construits par la Nasa, par l’Agence spatiale européenne et par l’Agence spatiale canadienne, le James-Webb Space Telescope (JWST), a dévoilé le 11 juillet le fantastique cliché en couleurs du premier champ profond de l’Univers. C’est l’endroit le plus éloigné de la Terre jamais photographié, montrant des galaxies formées pour certaines d’entre elles il y a 13,8 milliards d’années, peu après le big bang.

Cette image infrarouge, qui a nécessité un temps d’observation de douze heures et demie, est la plus profonde et la plus nette de l’amas de galaxies Smacs 0723. Agissant comme une loupe, un effet appelé lentille gravitationnelle, cet amas de galaxies a permis de faire apparaître derrière lui des centaines d’étoiles orangées plus lointaines, donc bien plus anciennes.

D’une beauté et d’une précision inégalées, ce premier cliché qui va marquer l’histoire de l’astronomie témoigne du parfait succès du télescope spatial, cent fois plus puissant que son illustre prédécesseur Hubble. Lancé le 25 décembre 2021 par une fusée Ariane 5, JWST a parcouru 1,5 million de kilomètres (quatre fois la distance de la Terre à la Lune) pour arriver fin janvier en orbite autour du point dit « de Lagrange L2 ». De là, il réalise ses observations dans l’infrarouge afin d’étudier les objets les plus éloignés et les moins chauds et de remonter ainsi dans le temps.

Pour explorer l’Univers, JWST dispose de quatre instruments : une caméra NIRCam, qui fournit des images dans le proche infrarouge, et trois spectromètres infrarouges, qui mesurent la répartition des rayonnements complexes, dont MIRI fourni par l’Agence spatiale européenne, afin de scruter le cœur des galaxies abritant des exoplanètes.

Grâce à ces instruments, la Nasa a pu offrir au monde ce mardi 12 juillet quatre autres images extraordinaires illustrant toutes les possibilités d’observation du télescope : deux nébuleuses, ces gigantesques nuages de gaz et de poussières, une exoplanète (une planète en orbite autour d’une autre étoile que notre Soleil) et un groupe de galaxies en train de se percuter. La première des nébuleuses est celle de la Carène, la plus grande de notre galaxie, située à environ 7 600 années-lumière. C’est une pouponnière où naissent les étoiles, dont beaucoup sont massives, faisant plusieurs fois la taille de notre Soleil. Elle présente des couleurs variées dues à l’émission lumineuse d’atomes comme le soufre, l’hydrogène ou l’oxygène. La seconde nébuleuse dite de l’Anneau austral est un immense nuage de gaz entourant une étoile mourante située à 2 000 années-lumière.

L’Agence spatiale américaine a aussi présenté, ce mardi, la première spectroscopie de l’exoplanète WASP-96b, une planète géante de gaz, distante de 1 150 années-lumière. La spectroscopie permet de déterminer la composition chimique d’un objet lointain et d’étudier son atmosphère afin de déterminer si un développement de la vie est possible. Enfin, dernière cible du télescope, une image présente quatre galaxies en interaction dans la région dite du Quintette de Stephan, situé dans la constellation de Pégase, très éloignée de notre Voie lactée.

Avec ces premières images, c’est l’histoire de l’Univers depuis les origines qui se dévoile progressivement. Et ce n’est qu’un début puisque la mission de JWST va durer une vingtaine d’années. Les chercheurs peuvent dès maintenant commencer à interpréter les données collectées, ouvrant la voie à une très grande aventure scientifique. «  Une nouvelle ère a commencé pour l’astronomie », résume Jonathan Lunine, planétologue et physicien à l’université Cornell.