Publié le 13 juillet 2022

5 objets pointés en 100 heures

Après de longs mois d’attente, et un suspens poussé à son comble … La NASA a enfin révélé les toutes premières observations issues du télescope James Webb ce 12 juillet. La première image (ci-dessus) a été dévoilée par le Président Joe Biden lui-même. ” C’est une belle surprise et je suis très impressionnée par la qualité et la précision de ces observations”, confie spontanément Desi Raulin, cheffe de projet James Webb au CNES. Et pour cause : cette image en champ profond est l’observation la plus lointaine jamais réalisée. Dans cet amas, on observe des milliers de galaxies et les objets les plus petits et faibles jamais observés. Ces objets sont tellement lointains que nous les observons tels qu’ils étaient il y a 4,6 milliards d’années, le temps que la lumière (qui se déplace à 300 000 km/s) parvienne jusqu’au télescope. Pour la galaxie la plus lointaine, on remonte même le temps de 13,1 milliards d’années … soit presque l’origine de l’Univers. 

Au total, James Webb s’est tourné dans 5 directions différentes. À un rythme jamais égalé : 100 heures d’observation auront été nécessaires pour offrir toutes ces images spectaculaires. En comparaison, l’image en champ profond seule aurait nécessité des semaines d’observation au télescope spatial Hubble.

”Depuis son lancement en décembre 2021, le télescope James Webb a parfaitement enchainé les étapes selon les délais prévus ! » s’enthousiasme Desi Raulin. Porté par les agences spatiales américaine (NASA), canadienne (CSA) et européenne (ESA) dont la France (voir encadré), le télescope James Webb est l’observatoire le plus puissant jamais lancé dans l’espace. Il se situe en orbite autour du Soleil à 1,5 millions de kilomètres de la Terre. Pour le suivre en temps réel !. 

Son but ? Mieux comprendre les 1^ers âges de l’Univers, étudier l’atmosphère des exoplanètes et mieux caractériser certains corps du système solaire.

Le télescope présente pour cela une caractéristique majeure : observer uniquement dans l’infrarouge, une gamme de rayonnement invisible à l’œil nu.

James Webb est équipé d’un miroir de 6,5 m de diamètre et embarque à son bord 4 instruments scientifiques de pointe : NIRISS/FGS, NIRCam, NIRSpec et MIRI. Ils fournissent des données inédites pour un télescope spatial : en premier lieu, des images infrarouges qui permettent de voir à travers les nuages de poussière et de gaz. MIRI – un instrument conçu et fourni par un consortium de laboratoires européens sous l’égide de leurs agences spatiales – est le seul à observer dans la gamme du moyen infrarouge. L’avantage : pouvoir mieux détecter des objets enveloppés de poussières. Sur l’image (ci-dessus) de la nébuleuse de l’anneau austral, seul MIRI permet d’observer – pour la première fois – la deuxième étoile au centre !  

Images et chimie grâce aux instruments européens

Autre instrument à bord : les spectrographes. Ils sont un véritable complément aux images infrarouges. En décortiquant la lumière arrivant sur le télescope, ils fournissent la température, la composition chimique, la vitesse ou encore l’âge de l’objet observé – étoile, nébuleuse, galaxie, atmosphère d’exoplanète. ”C’est un mode d’observation très important, il représente 73 % des observations scientifiques qui seront réalisées la première année”, indique Olivier La Marle, responsable du programme sciences de l’univers au CNES. 2 instruments contribuent particulièrement à ces observations : NIRSpec et MIRI. La conception et réalisation de ces instruments a fortement mobilisé la communauté française

Ces toutes premières observations de James Webb démontrent la capacité du télescope à remplir sa mission scientifique : sur les 17 modes d’observation, 13 sont jugés déjà opérationnels par les équipes scientifiques. Durant cette étape, les équipes d’experts français ont été particulièrement impliquées, comme le raconte Desi Raulin : ”Nous nous sommes assurés du bon fonctionnement de l’imageur MIRIm, et n’avons rencontré aucun problème !”

Les prochaines semaines seront consacrées à l’acquisition de nombreuses données pour constituer un catalogue des possibilités offertes par James Webb (la phase ‘Early Release Science’) : une vitrine très importante pour les scientifiques du monde entier intéressés par l’acquisition d’images à l’aide de James Webb.

Olivier La Marle, responsable du programme sciences de l’univers au CNES.

Les instruments MIRI, NIRCam et NIRSpec vont ainsi observer les nuages de poussière de la nébuleuse d’Orion grâce à un programme proposé par l’IRAP-CNRS et financé par le CNES. Le télescope pointera ensuite la planète Jupiter pour scruter ses anneaux, ses lunes et son atmosphère. ”Ces images ne sont que le début de la phase d’observation scientifique, elles sont très encourageantes pour la communauté française. Je pense que James Webb va nous offrir de belles découvertes”, confie Desi Raulin. Galaxies, exoplanètes ou encore trous noirs supermassifs s’apprêtent à passer sous la puissante loupe de James Webb.