Les premières images étonnantes du télescope spatial James Webb de la NASA ont été présentés cette semaine, mais le voyage de découverte de l'espace ne fait que commencer. Voici un aperçu de deux premiers projets qui utiliseront les puissants instruments de l'observatoire en orbite.
L'une des grandes promesses du télescope est sa capacité à étudier la première phase de l'histoire cosmique, peu après le Big Bang il y a 13,8 milliards d'années. Plus les objets sont éloignés de nous, plus il faut de temps pour que leur lumière nous atteigne, et ainsi, scruter l'univers lointain signifie scruter le passé lointain.
Alors que les galaxies d'aujourd'hui sont de forme spirale ou elliptique, les premiers blocs de construction étaient "grumeleux et irréguliers", et Webb devrait détecter des étoiles rouges plus anciennes ressemblant davantage à notre Soleil qui étaient invisibles pour le télescope spatial Hubble.
L'astronome du Space Telescope Science Institute Dan Coe, spécialisé dans l'univers primitif, a deux projets Webb : les observations de l'une des galaxies les plus éloignées connues, MACS0647-JD, qu'il a découverte en 2013, et Earendel, l'étoile la plus éloignée jamais découverte. qui a été découvert en mars de cette année.
Alors que le public était captivé par les superbes images infrarouges de Webb, alors que la lumière de l'espace lointain s'étendait à ces longueurs d'onde à mesure que l'univers s'étendait, les scientifiques étaient également captivés par la spectroscopie. L'analyse du spectre lumineux d'un objet révèle ses propriétés, y compris la température, la masse et la composition chimique, essentiellement médico-légales pour l'astronomie. La science ne sait pas encore à quoi ressembleront les premières étoiles, qui ont probablement commencé à se former 100 millions d'années après le Big Bang.
"Nous pourrions voir des choses très différentes", a déclaré Coe, "des étoiles dites de la" Population III ", qui devraient être beaucoup plus massives que notre Soleil et être" intactes ", c'est-à-dire entièrement constituées d'hydrogène et d'hélium. Finalement, ils ont explosé en supernovae, contribuant à l'enrichissement chimique de l'espace qui a conduit à la formation des étoiles et des planètes que nous voyons aujourd'hui. Certains doutent que ces étoiles vierges soient un jour découvertes, mais cela n'empêchera pas la communauté astronomique d'essayer."
Les astronomes ont gagné du temps sur le Webb sur la base d'un processus de sélection compétitif ouvert à tous, quel que soit leur niveau d'avancement dans leur carrière. Olivia Lim, étudiante au doctorat à l'Université de Montréal, n'a que 25 ans. "Je n'étais même pas née quand les gens ont commencé à parler de ce télescope", raconte-t-elle à l'AFP. Son but : observer des planètes rocheuses de la taille de la Terre en orbite autour de l'étoile du système Trappist-1. Ils sont situés si près les uns des autres que depuis la surface de l'un d'eux, on pouvait clairement voir comment les autres apparaissaient dans le ciel. "Le système Trappist-1 est unique", explique Lim. "Presque toutes les conditions y sont favorables à la recherche de vie en dehors de notre système solaire."
De plus, trois des sept planètes de Trappist-1 se trouvent dans la "zone habitable" de Boucle d'or, ni trop près ni trop loin de leur étoile, ce qui leur permet de maintenir la bonne température pour l'eau liquide à leur surface. Le système n'est "que" à 39 années-lumière, et on peut voir les planètes passer devant leur étoile. Cela permet d'observer la baisse de luminosité provoquée par le croisement de l'étoile et d'utiliser la spectroscopie pour déterminer les propriétés des planètes. On ne sait pas encore si ces planètes ont des atmosphères, mais Lim veut le savoir. Si c'est le cas, la lumière traversant ces atmosphères serait "filtrée" à travers les molécules qu'elles contiennent, laissant des traces pour le Webb. Le jackpot serait de détecter la présence de vapeur d'eau, de dioxyde de carbone et d'ozone.
Trappist-1 est une cible tellement importante que plusieurs autres groupes scientifiques ont également eu le temps de les observer. Trouver des traces de vie là-bas, si elles existent, prendra encore du temps, a déclaré Lim. Mais "tout ce que nous faisons cette année est une étape vraiment importante vers cet objectif ultime".
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