Le télescope spatial James Webb de la NASA a publié une visualisation 3D présentant environ 5 000 galaxies, dont la galaxie de Maisie, l’une des galaxies les plus anciennes, formée 390 millions d’années après le Big Bang. Cette observation importante démontre les capacités d’imagerie avancées du télescope Webb, permettant aux chercheurs d’explorer des parties de l’univers jusqu’alors invisibles et de poser de nouvelles questions sur la formation des étoiles dans ces galaxies primitives.
Sommaire
Les données montrent la capacité de Webb à prendre des images et à identifier des milliers de galaxies à la fois.
L’Office of Public Outreach du Space Telescope Science Institute a publié une nouvelle visualisation scientifique des données de l’étude CEERS (Cosmic Evolution Early Release Science). La vidéo représente l’exploration par Webb de la région connue sous le nom de bande de Groth étendue, révélant de nombreuses galaxies qui n’avaient jamais été vues auparavant. Elle montre une multitude de galaxies à travers l’univers et se termine par la galaxie de Maisie, qui se trouve à 13,4 milliards d’années-lumière de la Terre.
Cette visualisation en 3D représente environ 5 000 galaxies dans une petite partie de l’étude CEERS (Cosmic Evolution Early Release Science), qui a recueilli des données dans une région connue sous le nom de bande de Groth étendue. Lorsque la caméra s’éloigne de notre point de vue, chaque seconde équivaut à un voyage de 200 millions d’années-lumière dans l’ensemble des données et à une vision de 200 millions d’années dans le passé. L’apparence des galaxies change, reflétant le fait que des objets plus éloignés sont vus à des époques antérieures de l’univers, lorsque les galaxies étaient moins développées. La vidéo s’achève sur la galaxie de Maisie, qui s’est formée seulement 390 millions d’années après le big bang, soit il y a environ 13,4 milliards d’années.
Une nouvelle visualisation 3D met en évidence 5 000 galaxies révélées par le télescope spatial Webb
Cette vidéo, une visualisation scientifique des galaxies capturées dans le cadre de l’étude CEERS (Cosmic Evolution Early Release Science), illustre une vaste entreprise menée par le télescope spatial James Webb de la NASA. Il survole des milliers de galaxies, en commençant par celles qui sont proches et en terminant par les galaxies moins développées de l’univers très lointain, y compris une galaxie jamais vue avant le télescope Webb.
La zone mise en évidence dans cette visualisation est une petite partie de la bande de Groth étendue, une région située entre les constellations Ursa Major et Boötes, observée à l’origine par le télescope spatial Hubble entre 2004 et 2005. Bien que cette vaste région contienne environ 100 000 galaxies, la visualisation se concentre sur environ 5 000 galaxies. Les galaxies les plus proches et les plus complexes, représentées au début, sont situées à quelques milliards d’années-lumière de la Terre. Au fur et à mesure que la visualisation progresse, montrant des galaxies plus éloignées de la Terre, nous voyons différentes étapes de l’histoire et de l’évolution de l’univers.
Bande de Groth étendue. Crédit : NASA, ESA, M. Davis (Université de Californie, Berkeley), et A. Koekemoer (STScI)
La galaxie la plus éloignée de la visualisation, connue sous le nom de galaxie de Maisie, est une cible de grand intérêt pour les astronomes. Elle s’est formée environ 390 millions d’années après le big bang, soit il y a environ 13,4 milliards d’années. Il s’agit non seulement de l’une des premières galaxies brillantes et extrêmement éloignées découvertes par Webb, mais aussi d’un exemple de galaxie primitive que seul Webb a pu observer. En effet, les instruments de Webb peuvent capter la lumière de ces galaxies primitives, qui a été déplacée vers les longueurs d’onde infrarouges par l’expansion de l’univers.
« Cet observatoire nous permet d’étudier toute cette période », a déclaré Rebecca Larson, du Rochester Institute of Technology de Rochester, dans l’État de New York, l’une des responsables de l’étude. « Auparavant, nous ne pouvions pas étudier des galaxies comme celle de Maisie parce que nous ne pouvions pas les voir. Aujourd’hui, non seulement nous pouvons les voir sur nos images, mais nous sommes également en mesure de découvrir de quoi elles sont composées et si elles diffèrent des galaxies que nous voyons à proximité ».
Steven Finkelstein de l’Université du Texas à Austin, chercheur principal du programme CEERS, poursuit : « Cette observation a dépassé nos attentes. Le nombre de galaxies que nous trouvons dans l’univers primitif est à la limite supérieure de toutes les prévisions. La capacité de l’observatoire à effectuer des relevés comme ceux-ci constitue une démonstration des instruments de Webb à laquelle les astronomes pourront se référer pour leurs futures observations.
Cette visualisation montre non seulement à quel point Webb peut observer, mais aussi à quel point il s’appuie sur les réalisations de Hubble. Dans de nombreux cas, les observations de Hubble, ainsi que les données de Webb issues de l’étude CEERS, ont permis aux chercheurs de déterminer quelles galaxies étaient vraiment lointaines – les galaxies intéressantes du début de l’univers – et lesquelles étaient proches, mais tellement poussiéreuses que leur lumière visible était masquée.
Grâce à ces observations, le prochain objectif des chercheurs est d’en savoir plus sur la formation des étoiles dans ces galaxies primitives.
« Nous avons l’habitude de penser que les galaxies se développent en douceur », remarque Finkelstein. « Mais peut-être que ces étoiles se forment comme des pétards. Ces galaxies forment-elles plus d’étoiles que prévu ? Les étoiles qu’elles produisent sont-elles plus massives que prévu ? Ces données nous ont permis de poser ces questions. Maintenant, nous avons besoin de plus de données pour obtenir ces réponses ».
Le télescope spatial James Webb est le premier observatoire de sciences spatiales au monde. Webb résout les mystères de notre système solaire, regarde au-delà vers des mondes lointains autour d’autres étoiles, et sonde les structures mystérieuses et les origines de notre univers et de la place que nous y occupons. Webb est un programme international dirigé par la NASA et ses partenaires, l’ESA (Agence spatiale européenne) et l’Agence spatiale canadienne.