Le télescope spatial James Webb a jeté un coup d’œil à couper le souffle à l’intérieur des “piliers de la création”, une formation spectaculaire de nuages de poussière rendue célèbre par son prédécesseur, le télescope spatial Hubble.
L’image est non seulement d’une beauté époustouflante, mais révèle également des processus cosmiques jamais observés auparavant avec une telle clarté. Voici ce que les astronomes voient derrière la tapisserie scintillante et colorée.
Si vous voulez bien profiter de la magie du Télescope spatial James WebbPour la photo des piliers de la création, vous devez télécharger l’image originale sur le site Web du Space Telescope Science Institute (STScI) à Baltimore, qui gère les opérations scientifiques de la mission. Ce n’est pas un petit fichier. À environ 150 mégaoctets, cela pourrait obstruer votre liaison descendante Internet pendant un certain temps. Zoomez ensuite sur les régions les plus sombres au sommet des piliers. Zoomez un peu plus, jusqu’à ce que vous voyiez des points rouges apparaître. Il y en a des dizaines. Les plus petits ne sont que de simples taches rouges. D’autres sont un peu plus grandes, ressemblant à des fleurs avec des centres jaunes entourés de six pétales rouges, et parfois avec les motifs de réfraction en forme de flocon de neige de Webb.
Une star est née …
Ces formations florales sont nées étoilescertains d’entre eux n’ayant que quelques centaines de milliers d’années, la création à l’intérieur des Piliers de la Création révélée pour la première fois. Pour le prédécesseur de Webb, le Le télescope spatial Hubblequi observe l’univers principalement en lumière visible (longueurs d’onde que l’œil humain peut voir), ces piliers étaient des formations sombres impénétrables et menaçantes s’élevant du Nébuleuse de l’Aigleun amas nuageux d’étoiles dans la constellation Serpens moins de 6 000 Années lumière loin de la Terre. Mais Webb, avec son regard infrarouge qui détecte la chaleur, a scruté l’obscurité pour révéler à quel point la lumière dans le univers est en train de naître.
“La chose la plus intéressante à propos de cette image est qu’elle nous montre en fait la formation d’étoiles en cours”, a déclaré Anton Koekemoer, astronome chercheur au STScI, à Space.com.
Koekemoer a assemblé cette image époustouflante à partir de données brutes prises par la puissante caméra NIRCam de Webb. Des images étonnantes de l’univers sont le pain quotidien de Koekemoer, qui travaillait auparavant sur le traitement des images du télescope spatial Hubble. Pourtant, l’astronome admet que la texture, le niveau de détail et la quantité d’informations scientifiques contenues dans les photographies de Webb le stupéfient lui-même.
“Je suis étonné de voir à quel point Webb peut voir dans la poussière et le gaz qui sont complètement sombres avec Hubble”, a déclaré Koekemoer. “Avec Hubble, vous ne voyez aucun détail. Mais Webb, avec sa vision infrarouge, peut pénétrer directement dans ces régions et voir les étoiles se former à l’intérieur de ces piliers poussiéreux. C’est extrêmement excitant.”
… de la poussière sombre et froide
Le professeur Derek Ward-Thompson partage l’enthousiasme de Koekemoer. Astronome chevronné et directeur de l’École des sciences naturelles de l’Université de Central Lancashire au Royaume-Uni, Ward-Thompson a publié plusieurs articles scientifiques sur les piliers de la création au fil des ans, dont quelques-uns sur les puissants champs magnétiques qui maintiennent la formation. ensemble. Pourtant, dit-il, sa première pensée en voyant la première image Webb de son nuage d’hydrogène cosmique préféré était plutôt non scientifique.
“J’ai juste pensé” Wow “”, a déclaré Ward-Thompson à Space.com. “Cela m’a vraiment fait comprendre à quel point le télescope spatial James Webb va être tellement meilleur que Hubble, qui ne peut voir que l’extérieur. Il fournit également un bien meilleur détail, une résolution bien plus élevée.”
Les images de Webb, a déclaré Ward-Thompson, offrent une fenêtre unique sur les nuages sombres et glacés où des embryons stellaires sont incubés à partir d’une poussière riche en hydrogène. Pour la première fois, les astronomes peuvent non seulement théoriser sur ce processus, mais aussi l’étudier dans des dizaines d’exemples de différentes tailles et niveaux de luminosité.
“Je suis sûr que les images de Webb feront progresser notre compréhension de la formation des étoiles et, par conséquent, d’où vient notre propre soleil”, a déclaré Ward-Thompson.
Les points rouges visibles sur les images de Webb sont des protoétoiles, des cocons de poussière et de gaz si denses qu’ils s’effondrent sous le poids des leurs. la gravité. Au fur et à mesure que les nuages s’effondrent, ils forment des boules en rotation, qui finiront par devenir si denses que les atomes d’hydrogène de leurs noyaux commenceront à fusionner lors du processus de fusion nucléaire, ce qui fera briller les étoiles.
Les protoétoiles que Webb voit ne sont pas encore complètement là, commençant seulement à briller dans la lumière infrarouge alors qu’elles se réchauffent au-dessus de la froideur du nuage environnant, qui n’est pas plus chaud que moins 390 degrés Fahrenheit (moins 200 degrés Celsius), a déclaré Ward-Thompson .
“Ces jeunes étoiles que nous voyons sur l’image ne brûlent pas encore d’hydrogène”, a déclaré Ward-Thompson. “Mais progressivement, au fur et à mesure que de plus en plus de matière tombe, le milieu devient de plus en plus dense, puis tout à coup, il devient si dense que la combustion de l’hydrogène s’allume, puis soudainement leur température grimpe jusqu’à environ 2 millions de degrés Celsius. [35 million degrees F].”
Dans certaines des plus grandes taches rouge vif de l’image, plusieurs étoiles éclatent en même temps. Ailleurs, leur chaleur n’a pas encore traversé la poussière environnante.
Les piliers de la création sont l’une des régions de formation d’étoiles actives les plus proches de la Terre, ce qui signifie qu’en combinaison avec les pouvoirs d’imagerie de Webb, le site offre la meilleure opportunité d’étudier les processus de formation d’étoiles, a déclaré Ward-Thompson.
15 000 pixels
Chacun de ces points rouges que vous ne pouvez voir que lorsque vous zoomez sur l’image couvre une zone plus grande que notre système solaire. L’image entière, large de 15 000 pixels, capture une zone d’environ 8 à 9 années-lumière de diamètre.
“Vous pouvez résoudre des choses qui ont à peu près la taille de notre système solaire dans l’image”, a déclaré Koekemoer. “S’il y avait des planètes individuelles comme Jupiter, vous ne pourriez pas les résoudre.”
L’image, que Koekemoer a assemblée à partir de données prises par NIRCam dans six filtres différents, montre les piliers dans des couleurs différentes de celles qu’ils apparaîtraient à l’œil humain. La seule longueur d’onde dans l’image que l’œil humain détecterait est celle de la couleur rouge, qui est représentée en bleu dans l’image
“Les couleurs jaunâtre, verdâtre et finalement orange et rouge vont aux longueurs d’onde de l’infrarouge moyen”, a déclaré Koekemoer. “Les longueurs d’onde les plus longues de cette image sont six fois plus longues que ce que l’œil humain pourrait voir.”
Avec chaque couleur, un composant différent des processus physiques qui se déroulent dans la superbe nébuleuse apparaît. Les volutes bleuâtres de gaz et de poussière qui émanent comme de minces voiles des bords de la nébuleuse sont des nuages d’hydrogène ionisé – des électrons d’hydrogène extraits de l’hydrogène atomique plus froid formant les nuages sombres et denses par une lumière ultraviolette intense provenant d’étoiles massives proches.
La physique derrière les piliers
Grâce à la capacité de Webb à révéler la structure des nuages de poussière avec une nuance et une texture sans précédent, les astronomes pourront également étudier les processus qui ont sculpté les nuages imposants pendant des millions d’années.
“Le matériau dont sont faits les piliers est ce que nous appelons le milieu interstellaire, le milieu entre les étoiles”, a déclaré Ward-Thompson. “Cela devient plus transparent au fur et à mesure que vous avancez [infrared] longueurs d’onde. Les images de Hubble nous ont seulement indiqué où se trouvait le matériau, mais Webb nous montre maintenant où il est le plus épais et où il est le plus fin. C’est presque comme faire une radiographie d’un être humain.”
Les astronomes savent que les piliers ne sont pas une sculpture cosmique stable mais plutôt un flux de matière en constante évolution, semblable à la surface en constante évolution d’une plage de sable. Ce qui façonne les piliers, ce sont de puissants vents stellaires émanant d’un amas de grandes étoiles, ce qui n’est pas visible sur cette image, a déclaré Ward-Thompson. De puissants champs magnétiques cosmiques maintiennent les nuages ensemble, les protégeant de la dispersion par les vents stellaires. Pourtant, d’ici plusieurs millions d’années, les Piliers ne ressembleront plus aux images emblématiques que nous voyons aujourd’hui.
Pour Webb, les piliers ne sont qu’un début, ne donnant qu’un aperçu de ce que le télescope de 10 milliards de dollars peut accomplir, a déclaré Koekemoer.
“Tout le monde dans la communauté astronomique est très excité par ce que l’avenir réserve à Webb”, a déclaré Koekemoer. “Je pense qu’il y aura de nombreuses autres observations à venir qui nous en diront encore plus sur la formation des étoiles et des galaxies.”
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