Après plus de 20 ans d’attente, les premières images du télescope spatial James Webb ne sont plus qu’une question d’heures. Le président américain Joe Biden dévoilera la première image à 17h30 EDT lundi, et d’autres suivront à 10h30 EDT mardi.
Pour les scientifiques qui ont attendu ce télescope spatial révolutionnaire – dans certains cas pendant la majeure partie de leur carrière – ces premières images ne sont que le début de décennies de recherche scientifique à venir. L’optique puissante et les instruments sensibles de Webb permettront d’étudier les tout premiers jours de l’univers ainsi que la formation des premières étoiles et galaxies, de caractériser les atmosphères des exoplanètes et de plonger plus profondément dans la nature des planètes extérieures de notre propre système solaire.
Le développement de ce qui allait devenir le télescope Webb a commencé en 1996. Après un long voyage dans le temps, environ 10 milliards de dollars, et un million de kilomètres dans l’espace jusqu’à son orbite opérationnelle, ce qui n’était qu’une planche à dessin est maintenant un instrument vivant,
“C’est passionnant d’être à l’aube d’une nouvelle vision de l’Univers”, a déclaré Heidi Hammel, scientifique interdisciplinaire sur le projet de télescope spatial James Webb depuis 2002, lors d’une interview accordée à … The Independent. “Je suis si chanceuse d’avoir participé à la réalisation de cette merveilleuse nouvelle machine !”.
Au-delà de l’accomplissement d’un projet de plus de 20 ans, les scientifiques comme le Dr Hammel sont enthousiastes pour Webb, car ces plus de 20 ans ne sont rien en comparaison des périodes de temps que Webb va combler pour les chercheurs.
Le vieux télescope spatial Hubble, avec son miroir primaire de 2,5 mètres de diamètre, peut se pencher sur les débuts de l’univers pour photographier les galaxies en formation 480 millions d’années après le Big Bang.
Le télescope Webb est doté d’un miroir de 21 pieds de diamètre et est plus sensible au spectre infrarouge que Hubble. Ceci est important car la lumière des objets très lointains est étirée par l’expansion de l’espace, ce qui la déplace plus profondément dans la partie infrarouge du spectre. En plus d’utiliser une technique appelée lentille gravitationnelle, où Webb utilisera la gravité des amas de galaxies d’avant-plan pour amplifier la lumière des objets d’arrière-plan plus éloignés, le télescope devrait permettre aux scientifiques de voir des “bébés” galaxies se formant seulement 200 millions d’années après le Big Bang.
“La nature, par elle-même, a créé une loupe cosmique, où un amas de galaxies massives plie la nature même de l’espace-temps pour en faire une lentille”, a déclaré le Dr Hammel. “Nous, les humains, avons créé le télescope, le JWST, qui va scruter cette lentille massive pour voir certaines des premières galaxies qui se sont formées dans notre univers.”
On s’attend à ce que l’image révélée par le président Biden cette semaine soit une vue profonde de l’univers, et la plus profonde jamais enregistrée à ce jour. Cependant, les futures observations scientifiques de Webb permettront d’aller encore plus loin.
“Portez une attention particulière aux images qui seront révélées lundi soir”, a écrit Michael Gladders, astronome à l’Université de Chicago, à l’adresse suivante The Independent dans un courriel. “La cible est un amas massif de galaxies (prosaïquement nommé SMACS 0723) qui agit comme une forte lentille gravitationnelle. Je soupçonne que nous verrons une partie, sinon la galaxie la plus lointaine jamais vue par l’humanité, quelque part dans ces images.”
Mais Webb n’est pas seulement un instrument pour étudier les premiers jours du Cosmos. Il aidera également les scientifiques à rechercher des signes d’habitabilité, et peut-être même de vie, sur les plus de 5 000 exoplanètes découvertes à ce jour.
Webb est équipé d’un spectrographe infrarouge, un instrument qui décompose la lumière en ses différentes fréquences. En obtenant le spectre de la lumière d’une étoile lointaine lorsqu’elle traverse l’atmosphère d’une exoplanète, les scientifiques seront en mesure de caractériser les produits chimiques de cette atmosphère.
” C’est dans les spectres, plus que partout ailleurs, que nous comprenons la physique des objets astronomiques “, a déclaré le Dr Gladders. “[The Hubble Space Telescope] est principalement un télescope imageur avec seulement des capacités modestes pour la spectroscopie. Le JWST prendra également des photos, dont beaucoup seront spectaculaires et instructives, mais l’impact principal du JWST proviendra probablement de sa large gamme de capacités spectroscopiques.”
Comme l’a déclaré l’administrateur associé de la Nasa pour la direction des missions scientifiques de l’agence spatiale, Thomas Zurbuchen, lors d’une conférence de presse précédant la publication des images de Webb le mois dernier, on sait que la vie sur Terre a modifié l’atmosphère de notre planète. Webb pourrait être en mesure de détecter des changements similaires dans l’atmosphère des exoplanètes, si une vie extraterrestre est présente.travail.
Disposer d’un télescope infrarouge et d’un spectrographe aussi puissants n’est pas seulement utile pour étudier des choses incroyablement lointaines. Il aidera également les scientifiques à étudier les objets les plus lointains, tels que les planètes extérieures de notre système solaire.
Le Dr Hammel, par exemple, prévoit d’utiliser son temps avec Webb pour étudier les couches atmosphériques d’Uranus et de Neptune, tandis que d’autres chercheurs étudieront la surface de Mars ou le spectre des astéroïdes.
En d’autres termes, les premières images de Webb ne sont qu’un avant-goût des nombreuses activités scientifiques à venir.
“Ce n’est que le début”, a déclaré le Dr Hammel. “Le JWST étudiera des objets depuis nos plus proches voisins du système solaire jusqu’aux confins du Cosmos”.
