Les scientifiques ont publié mardi les dernières images du triomphant télescope spatial James Webb de la NASA. La publication la plus récente documente la galaxie Cartwheel, qui se trouve à environ 500 millions d’années-lumière de notre planète et porte bien son nom pour son apparence de roue, avec un moyeu central, un pneu et même des rayons fluorescents ondulés. Webb a également enregistré deux galaxies compagnes plus petites à côté de Cartwheel.
Les nouvelles images font suite à la publication par la NASA le 12 juillet de cinq scènes d’ouverture capturées par le télescope Webb, l’observatoire spatial le plus puissant construit à ce jour. Depuis leur lancement le 25 décembre, les 18 miroirs hexagonaux dorés de Webb se sont alignés pour capturer d’autres cibles dans l’espace, bien que toutes les images n’aient pas été publiées. Les instantanés ont inclus la nébuleuse de l’anneau sud, qui ressemble à une bulle de savon se développant à partir d’une étoile morte, et la nébuleuse Carina accrocheuse, composée de diables de poussière ressemblant à des falaises déchiquetées.
Les astronomes étudient la galaxie Cartwheel depuis des décennies. Initialement, il a été étudié à partir de deux observatoires au sol en Australie, d’abord le télescope Schmidt du Royaume-Uni, puis le télescope anglo-australien. Mais il est surtout connu pour le télescope spatial Hubble, qui a produit des images dans les années 1990 avec plus de détails sur la composition de la galaxie. Et tout comme Webb, en juillet, a révélé la présence de galaxies encore plus éloignées se cachant à notre vue, ses images de Cartwheel ont magnifié la formation détaillée des étoiles dans les anneaux de la galaxie et les dizaines d’autres systèmes stellaires au-delà.
L’apparition de Cartwheel découle d’une collision de deux galaxies qui s’est produite il y a des centaines de millions d’années. “Nous supposons que Cartwheel a probablement commencé à ressembler à la Voie lactée, puis cette autre galaxie a évolué”, a déclaré Marcia Rieke, chercheuse principale pour la caméra proche infrarouge, ou NIRCam, l’un des instruments scientifiques du télescope Webb. Cependant, la plus petite galaxie, au lieu d’être prise dans la grande spirale dans laquelle elle entrait, a continué, s’éloignant de la plus grande. On ne le voit pas sur l’image publiée par la NASA.
Les collisions galactiques ne sont pas rares dans l’espace lointain, bien qu’il soit rare qu’elles aboutissent à une forme si parfaite qu’elle pique la curiosité humaine. Kirk Borne, qui était le chercheur principal de l’observation Hubble de Cartwheel mais n’était pas impliqué dans Webb, a déclaré que la forme étrange de la galaxie, qui s’est formée par coïncidence lors de la fusion, a motivé les astronomes à l’étudier pendant des décennies.
Parce qu’une galaxie plus petite est entrée en collision avec une plus grande, et directement par son centre, elle a moins perturbé la forme de chaque galaxie, et les deux ont été relativement capables de conserver leur individualité. “Ce qui a changé la forme de Cartwheel, c’est l’influence du champ gravitationnel de cette autre galaxie qui a modifié les orbites des étoiles dans la galaxie originale de Cartwheel”, a déclaré le Dr Rieke.
Le Dr Borne, qui a étudié d’autres collisions de galaxies, a décrit la plus petite galaxie comme une balle qui a percé la plus grande. Après avoir observé l’objet cosmique dans les années 1990, les scientifiques ont remarqué une traînée d’hydrogène gazeux suivant la plus petite galaxie, que le Dr Borne a appelé le “pistolet fumant”, indiquant qu’il continuait à bouger après avoir créé la nouvelle formation Cartwheel.
Cartwheel, qui fait déjà 1,5 fois la taille de la Voie lactée, est toujours en expansion et de nouvelles étoiles se forment à la fois dans son anneau extérieur et sur son bord. Cependant, il n’y a pas de réponse concrète quant à la taille de Cartwheel, quand elle cessera de croître ou quelle forme elle prendra quand elle le fera.
Les images de la roue de charrette étaient déjà disponibles le 12 juillet, bien qu’elles ne soient accessibles au public que cette semaine. Ils ont été filtrés pour les rendre plus accessibles visuellement, mettant en évidence les jeunes étoiles aux teintes bleues vives et les molécules aux teintes rouges des étoiles plus anciennes et la poussière spatiale flottant entre les anneaux. Bien qu’il soit coloré, Joseph DePasquale, développeur principal d’imagerie scientifique au Space Telescope Science Institute, qui gère les engins spatiaux Webb et Hubble, a souligné que les étoiles et la poussière sont en fait détectées sous forme de lumière infrarouge plutôt que de couleurs.
La nouvelle technologie permettant de détecter cette lumière avec autant de détails est ce qui distingue les images de Webb de celles réalisées par Hubble et le télescope anglo-australien. Alors que Hubble avait certaines capacités pour enregistrer la lumière dans le spectre infrarouge, Webbs est plus avancé et crée des images plus vibrantes. Le NIRCam, par exemple, qui a été construit par environ 25 personnes qui ont travaillé avec le Dr Rieke pendant 11 ans, fait la distinction entre les couleurs infrarouges des étoiles, qui sont invisibles à l’œil humain.
Lorsque Hubble a capturé Cartwheel dans les années 1990, les “rayons” de la galaxie étaient obscurcis par des nuages de gaz diffusant la lumière, ce qui rendait difficile de voir les milliers d’étoiles se former à l’intérieur. Maintenant, parce que Webb peut étudier les longueurs d’onde de la lumière dans l’infrarouge moyen et proche de l’infrarouge, il peut filtrer la poussière spatiale. Cela aide à confirmer certaines des théories sur la composition de Cartwheel qui ont été formées à l’aide de la technologie Hubble et à découvrir de nouvelles informations, telles que l’absence de formation d’étoiles dans certaines zones entre les rayons de la roue.
“Je pense que la combinaison des deux télescopes, loin de rendre l’un d’eux obsolète, ne fait qu’augmenter les avantages et la puissance de Hubble car nous pouvons désormais faire ces comparaisons”, a déclaré le Dr Borne.