Premières images du télescope spatial James-Webb: le ciel avant / après

Ce n'est pas un hasard si les agences spatiales ont choisi cette image d'une région du ciel comme "image inaugurale" du télescope James-Webb. C'est parce qu'Hubble avait déjà photographié cette même région, et que lorsqu'on met les deux images côte à côte, la différence frappe l'imagination.


À gauche, l'image prise par Hubble en 1995 qui, déjà, révolutionnait l'astronomie: on y voyait déjà plus de détails de cette région du ciel que jamais auparavant. À droite, celle dévoilée par l'équipe du télescope James-Webb lundi, 11 juillet, en présence du président américain Joe Biden. On y voit un amas de galaxies nommé SMACS 0723 et situé à 4,6 milliards d'années-lumière. Mais on y voit surtout des objets situés derrière, dont les plus vieux sont situés à un peu plus de 13 milliards d'années-lumière. La plupart des petits points sur cette photo sont des galaxies qu'Hubble ne pouvait pas voir -et l'image originale avait tout de même permis d'en identifier 3000.


Les points lumineux en forme de croix sont des étoiles proches, dans notre propre galaxie. Les galaxies représentent le reste: elles sont rendues visibles grâce à un appareil, NIRCam, qui travaille dans l'infrarouge. Mais leur présence est aussi une leçon de vulgarisation d'une notion de la physique, la lentille gravitationnelle: l'amas SMACS 0723 étant particulièrement massif, c'est grâce à lui qu'on peut observer ces objets situés à l'arrière-plan. La lumière provenant de derrière lui est déformée et amplifiée: c'est la "lentille gravitationnelle".

L'image d'Hubble de 1995 était connue en anglais sous le nom "Deep Field" ou "Champ profond". Il s'agit d'une région de l'hémisphère nord située dans la constellation de la Grande Ourse. Il avait fallu à Hubble un temps d'exposition de 10 jours. Webb a eu besoin de 12,5 heures. Ce qui revient à dire que des découvertes comme celle-là pourraient enthousiasmer les amateurs d'astronomie chaque semaine, pendant des années.

La première photo de James-Webb était à peine apparue lundi soir que plusieurs amateurs y pénétraient plus en profondeur. Si on peut mettre côte à côte les deux photos, on peut en effet mettre côte à côte des détails de ces deux photos. Par exemple, sur Twitter, "Victor" a choisi ces trois régions de 250 pixels de côté de James-Webb (à gauche) et les a comparées avec leur équivalent vus par Hubble (à droite).


Ces trois images ne représentent que 0,3% de l'image dévoilée le 11 juillet.

Quant à l'image du 11 juillet, il faut se rappeler qu'elle ne représente elle-même qu'une portion du ciel qui, de notre point de vue, équivaut à ce que couvre un grain de sable tenu à bout de bras !

Dans l'image du "quintette de galaxies" publiée le 12 juillet, on discerne des interactions entre les nuages de gaz des deux galaxies qui sont sur une trajectoire de collision, interactions qui auraient été invisibles auparavant. Dans l'image de la nébuleuse de la Carène, l'infrarouge permet de voir, malgré l'épais nuage de gaz, des étoiles en train de naître.

Et ce qu'il y a d'inédit va au-delà du visible. Sur la première image, celle du "champ profond", une des galaxies les plus lointaines a beau n'apparaître que sous la forme d'un ovale rouge flou, l'instrument d'imagerie NIRCam a permis de détecter la présence d'hydrogène, d'oxygène et de néon. A 13,1 milliards d'années-lumière.


D'autres amateurs ont fait de ces comparatifs entre Hubble et James-Webb des gifs (ici et ici). Et cette vidéo du Scientific American permet aussi d'apprécier la différence.