Une tache rouge sur l’image de James Webb pourrait déverrouiller la chimie de l’univers précoce

Une minuscule tache rouge, capturée dans l’arrière-plan lointain de la première image en champ profond du télescope spatial James Webb, pourrait changer notre compréhension de l’Univers primitif, selon les astronomes.

La tache discrète est une ancienne galaxie sans nom âgée de 13,1 milliards d’années, soit quelques centaines de millions d’années plus jeune que la naissance de l’univers. De toutes les galaxies capturées dans l’image, c’est la plus éloignée de la Terre.

Il a été capturé dans l’image infrarouge la plus profonde et la plus nette de l’univers lointain jamais enregistrée, et publiée dans le monde la semaine dernière dans le cadre de la première série de photos couleur de 10 milliards de dollars (7,4 millions de livres sterling) de l’observatoire.

Lorsque les chercheurs étendent la lumière d’une galaxie individuelle dans un spectre, ils peuvent en apprendre davantage sur la composition chimique, la température et la densité du gaz ionisé de la galaxie.

Par exemple, le spectre de cette galaxie révélera les propriétés de son gaz, indiquant la formation de ses étoiles et la quantité de poussière qu’il contient.

De telles informations n’ont jamais été détectées d’aussi loin avec une telle qualité.

Secrets cachés : une petite tache rouge piégée dans l’arrière-plan lointain de la première image de « champ profond » du télescope spatial James Webb pourrait aider à déverrouiller la chimie de l’univers primitif

Lorsque les chercheurs étendent la lumière d'une galaxie individuelle dans un spectre (photo), ils peuvent en apprendre davantage sur la composition chimique, la température et la densité du gaz ionisé d'une galaxie.

Lorsque les chercheurs étendent la lumière d’une galaxie individuelle dans un spectre (photo), ils peuvent en apprendre davantage sur la composition chimique, la température et la densité du gaz ionisé d’une galaxie.

Far Away: Il a été capturé dans l'image infrarouge la plus profonde et la plus nette de l'univers lointain jamais enregistrée (photo) et publiée dans le monde la semaine dernière dans le cadre des premières photos de Webb

Far Away: Il a été capturé dans l’image infrarouge la plus profonde et la plus nette de l’univers lointain jamais enregistrée (photo) et publiée dans le monde la semaine dernière dans le cadre des premières photos de Webb

INSTRUMENTS SUR LE TÉLESCOPE JAMES WEBB

NIRCam (Near InfraRed Camera) une caméra infrarouge du bord du visible à travers le proche infrarouge

Spécification NIR (Near InfraRed Spectrograph) effectuera également une spectroscopie sur la même gamme de longueurs d’onde.

MIRIA (Mid-InfraRed Instrument) mesure la plage de longueur d’onde infrarouge moyenne à longue de 5 à 27 micromètres.

FGS/NIRISS (Fine Guidance Sensor and Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph), est utilisé pour stabiliser la ligne de visée de l’observatoire lors des observations scientifiques.

Le spectre lui-même a été produit par l’instrument NIRSpec de Webb, qui utilise de petites fenêtres pour isoler et analyser la lumière des objets dans le champ de vision du télescope.

Cela signifiait que seule la lumière des étoiles de l’ancienne galaxie était autorisée à passer pour révéler ses caractéristiques chimiques, tandis que les autres lumières des objets brillants à proximité étaient bloquées.

Parmi les divers éléments de la galaxie se trouvait une empreinte digitale d’oxygène gazeux incandescent, connue sous le nom de raie d’émission.

Andrew Bunker, membre de l’équipe NIRSpec, de l’Université d’Oxford, a déclaré que les experts espéraient observer cette ligne dans des galaxies lointaines, mais s’attendaient à rechercher “des dizaines ou des centaines” de cibles avant de la repérer.

“Je ne pense pas que nous ayons vraiment rêvé qu’il serait là dans le premier cliché, essentiellement publicitaire. C’est vraiment incroyable”, a-t-il déclaré au New Scientist.

La ligne d’émission d’oxygène est importante parce que les astronomes l’utilisent pour calibrer leurs mesures de la composition des galaxies.

Si elle peut ensuite être comparée à d’autres raies d’émission à la lumière d’une galaxie, il est possible de déchiffrer le nombre de produits chimiques présents dans la galaxie, sur la base des empreintes chimiques dans un spectre.

Cela a déjà été fait pour les galaxies proches, mais pas pour les galaxies lointaines comme la tache rouge en champ profond de Webb.

Alors que les astronomes commencent à analyser les données de Webb, nous en apprendrons énormément sur les galaxies qui ont existé tout au long du temps cosmique – et sur leur relation avec les belles galaxies spirales et elliptiques de l’univers voisin.

Avec plus de spectres comme celui-ci, les scientifiques peuvent étudier comment la proportion d’éléments plus lourds que l’hélium dans les galaxies lointaines a changé au fil du temps.

“Cela vous donne des données sur cette évolution”, a déclaré Emma Chapman, astrophysicienne à l’Université de Nottingham, au New Scientist.

Le spectre lui-même a été produit par l'instrument NIRSpec de Webb, qui utilise de petites fenêtres pour isoler et analyser la lumière des objets dans le champ de vision du télescope.

Le spectre lui-même a été produit par l’instrument NIRSpec de Webb, qui utilise de petites fenêtres pour isoler et analyser la lumière des objets dans le champ de vision du télescope.

Les capacités infrarouges de Webb lui permettent de remonter le temps jusqu’au Big Bang, qui s’est produit il y a 13,8 milliards d’années. Les ondes lumineuses se déplacent extrêmement rapidement, environ 300 000 km par seconde, par seconde. Plus un objet est éloigné, plus nous regardons loin dans le temps. Cela est dû au temps qu’il faut à la lumière pour se rendre de l’objet à nous

“Vous pouvez donc commencer à penser à la rapidité avec laquelle les premières étoiles sont mortes et ont contaminé le gaz” [to] créer la deuxième génération d’étoiles dont cette galaxie est faite.

La semaine dernière, les images éblouissantes et sans précédent de Webb d’une “pépinière stellaire”, d’une étoile mourante enveloppée de poussière et d’une “danse cosmique” entre un groupe de galaxies ont été révélées au monde pour la première fois.

Cela a mis fin à des mois d’attente et d’anticipation fiévreuse alors que les gens du monde entier ont eu droit au premier lot d’une mine d’images qui culminera dans la plus ancienne au début de l’univers.

Les capacités infrarouges de Webb signifient qu’il peut “remonter le temps” jusqu’à 100 à 200 millions d’années seulement après le Big Bang, ce qui lui permet de prendre des photos des toutes premières étoiles qui scintillaient dans l’univers il y a plus de 13,5 milliards d’années.

Les premières images de nébuleuses, d’une exoplanète et d’amas de galaxies ont provoqué une grande célébration dans le monde scientifique lors de ce qui a été salué comme un “grand jour pour l’humanité”.

Les chercheurs apprendront bientôt les masses, les âges, les histoires et les compositions des galaxies, alors que Webb tente d’explorer les premières galaxies de l’univers.

LE TÉLESCOPE JAMES WEBB

Le télescope James Webb a été décrit comme une “machine à voyager dans le temps” qui pourrait aider à percer les secrets de notre univers.

Le télescope sera utilisé pour observer les premières galaxies nées dans l’univers primitif il y a plus de 13,5 milliards d’années, et pour observer les sources des étoiles, des exoplanètes et même des lunes et des planètes de notre système solaire.

Le télescope massif, qui a déjà coûté plus de 7 milliards de dollars (5 milliards de livres sterling), serait le successeur du télescope spatial en orbite Hubble

Le télescope James Webb et la plupart de ses instruments ont une température de fonctionnement d’environ 40 Kelvin – environ moins 387 Fahrenheit (moins 233 Celsius).

Il s’agit du télescope spatial orbital le plus grand et le plus puissant au monde, capable d’observer 100 à 200 millions d’années après le Big Bang.

L’observatoire infrarouge en orbite est conçu pour être environ 100 fois plus puissant que son prédécesseur, le télescope spatial Hubble.

La NASA aime penser à James Webb comme un successeur de Hubble plutôt qu’un remplaçant, car les deux travailleront ensemble pendant un certain temps.

Le télescope Hubble a été lancé le 24 avril 1990 via la navette spatiale Discovery depuis le Kennedy Space Center en Floride.

Il orbite autour de la Terre à une vitesse d’environ 27 300 km/h en orbite terrestre basse à une altitude d’environ 340 milles.

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