Lorsqu’il sera pleinement opérationnel cet été, le télescope spatial James Webb orientera son optique record vers l’obscurité lointaine dans l’espoir d’imager des objets jamais vus auparavant – les toutes premières étoiles et galaxies qui se sont formées dans l’univers moins de 200 millions d’années après le big bang.
Mais trouver quelque chose qui n’a jamais été vu auparavant dans un grand ciel avec un télescope spatial compliqué n’est pas aussi simple que de pointer et cliquer.
Pendant que certains techniciens et scientifiques s’affairent à calibrer les instruments et les optiques de Webb, d’autres construisent un univers simulé dans lequel ils développent des procédures d’observation sophistiquées pour le moment où Webb pourra commencer à chercher la vraie chose.
“Les données issues des simulations à motivation physique sont essentielles pour élaborer des stratégies d’observation optimales permettant d’atteindre les objectifs scientifiques spécifiques”, a déclaré le Dr L. Y. Aaron Yung, chercheur postdoctoral au Goddard Space Flight Center de la Nasa, dans un communiqué de presse. Blog de la Nasa.
Le Dr Yung et ses collègues créent des simulations informatiques de l’univers à partir de la base, en prenant d’abord en compte le rôle de la matière noire et son impact sur la formation et la distribution des galaxies.
On pense que la matière noire représente 85 % de la matière de l’univers et, bien qu’invisible, sa masse et sa gravité contribuent à expliquer pourquoi la répartition des galaxies dans le cosmos est telle qu’elle est.
Le Dr Yung et d’autres chercheurs peuplent ensuite leur simulation de galaxies sur la base de processus astrophysiques connus et comparent les résultats aux observations connues de l’univers réel, telles que l’étude Ultra Deep Field du télescope spatial Hubble.
Ils créent même des images fictives d’une étude de galaxies lointaines semblables à celles que Hubble ou Webb pourraient renvoyer.
“Notre univers simulé sert de base pour créer des champs d’observation fictifs qui sont statistiquement similaires à l’univers observé”, explique le Dr Yung dans le billet de blog. “Nous les utilisons pour fournir des prédictions pour les galaxies au-delà des capacités de Hubble”.
En effectuant le travail de simulation maintenant, en d’autres termes, les scientifiques auront une meilleure idée de l’endroit et de la manière de chercher les vraies galaxies lointaines une fois que Webb sera prêt.
Après plus de 20 ans de travail, le télescope Webb a été lancé le 25 décembre et a atteint fin janvier son orbite opérationnelle à 1,5 million de kilomètres de la Terre, dans l’espace lointain.
Depuis lors, l’équipe du Webb au Space Telescope Science Institute, à Baltimore, a été occupée à aligner le miroir primaire segmenté de 6,5 mètres de diamètre du Webb et à calibrer ses instruments infrarouges d’une sensibilité exquise.
Ce processus de mise en service, comme l’appelle la Nasa, devrait prendre des mois, et Webb ne devrait pas commencer à effectuer des observations scientifiques avant l’été.
