Le pari audacieux du miroir géant pliable du télescope spatial James Webb a porté ses fruits.

Vous ne pouvez peut-être pas le voir mais, même dans l’obscurité, vous pouvez toujours sentir la chaleur dégagée par un objet chaud. Sir Frederick William Herschel, l’astronome germano-britannique qui a découvert Uranus, a décrit ce phénomène pour la première fois en 1800 sous le nom de « chaleur rayonnante ». Nous le connaissons maintenant sous le nom de rayonnement infrarouge, une forme de lumière invisible pour l’œil humain.

Grâce au télescope spatial James Webb, d’une valeur de 10 milliards de dollars, nous commençons à « voir » la chaleur rayonnante de l’univers primitif comme jamais auparavant. Lundi soir, à la grande excitation des astronomes professionnels et des amateurs du monde entier, le président Joe Biden a dévoilé la première image en couleur de l’espace profond prise par le télescope. L’instantané saisissant, pris à des longueurs d’onde peu explorées et à une résolution sans précédent, révèle une corne d’abondance d’objets cosmiques, notamment des étoiles et des galaxies à bras en spirale.

L’image doit encore être entièrement analysée, mais certains objets sont des reliques cosmiques datant de moins de 0,7 milliard d’années après le Big Bang, l’événement cataclysmique qui a donné naissance à notre univers il y a 13,8 milliards d’années. Une nouvelle ère de l’astronomie, dans laquelle nous pouvons enfin entrevoir les plus anciens objets de l’univers et mieux comprendre ses origines, a officiellement commencé.

Mardi, quatre autres résultats importants ont émergé de la première semaine d’observations de la sonde Webb. L’exoplanète géante gazeuse, WASP-96b, qui tourne autour d’une étoile lointaine à 1 150 années-lumière, a révélé qu’elle possède une atmosphère contenant de la vapeur d’eau, des nuages et de la brume. Une autre image montre les affres de la mort d’une étoile, sa matière expulsée se diffusant dans une magnifique nébuleuse planétaire. Deux des cinq galaxies du quintette de Stephan, situées à 300 millions d’années-lumière, sont capturées en train de fusionner. La dernière des « révélations » est un paysage en gros plan de la nébuleuse de Carina, à la manière de Hubble, qui dévoile de nouveaux nourrissons étincelants dans cette pouponnière stellaire.

Chris Lintott, professeur d’astrophysique à l’université d’Oxford et chercheur sur la formation des galaxies, s’est dit époustouflé par la qualité et la beauté des images. « Ça m’a coupé le souffle », a déclaré Lintott mardi. « J’étais assis dans une salle remplie d’experts en galaxies lorsque l’image du Quintet de Stephan a été montrée, et les mâchoires ont touché le sol. Le Webb va produire certaines des images les plus emblématiques de l’ère spatiale. »

Le « premier champ profond » de Webb, comme on appelle l’image de l’espace profond publiée lundi, est une image composite prise sur 12,5 heures, en observant à différentes longueurs d’onde. Elle montre l’amas de galaxies SMACS 0723, semblable à de la ouate, au centre du premier plan, ainsi que des étoiles blanches brillantes, avec leurs pointes caractéristiques. Les caractéristiques qui ont le plus captivé les astronomes, cependant, sont les frottis orange, roses et rouges qui semblent esquisser de faibles arcs autour de l’amas de galaxies central. Ces taches et stries – teintées en visibilité à l’aide d’une palette couvrant la gamme des radiations émises – pourraient représenter certaines des plus anciennes galaxies vues avec autant de détails, situées plus loin dans l’espace (et le temps) derrière l’amas.

Le fait que nous puissions les voir, même si elles sont hors de vue directe, est dû à un phénomène connu sous le nom de lentille gravitationnelle. Ce phénomène peut à la fois révéler et magnifier des objets distants. La gravité massive de SMAC 0723 courbe l’espace, ce qui fait que la lumière lointaine des galaxies situées derrière elle se courbe autour d’elle. Les taches qui en résultent sont probablement des images agrandies des premières galaxies, dont l’existence a finalement été révélée par un télescope capable d’enregistrer leur faible lumière, qui s’est étirée au cours de son voyage à travers l’univers, passant des longueurs d’onde visibles aux longueurs d’onde plus longues de la gamme infrarouge.

Comme le souligne Lintott, des miroirs collecteurs de lumière plus grands permettent d’obtenir des images plus nettes, du type de celles que le Webb est en train de fournir. Le pari audacieux du miroir géant pliable du télescope a porté ses fruits. Il est difficile de croire que le télescope en orbite autour de la Terre, considéré comme l’une des prouesses d’ingénierie les plus complexes jamais tentées et presque annulé il y a dix ans, a commencé à fonctionner sans problème.

Ce qui donne le plus à réfléchir, c’est que l’image inaugurale de l’espace lointain montre une partie infiniment petite du ciel nocturne, équivalente à la taille d’un grain de sable tenu à bout de bras. Chaque point ou disque représente une galaxie qui elle-même est composée de millions, voire de milliards, d’étoiles. Chaque grain de ciel contient plus de mondes qu’il n’est humainement possible de contempler.

Il est tout à fait approprié que ce télescope révélateur soit le fruit d’une collaboration internationale entre la Nasa, l’Agence spatiale européenne et l’Agence spatiale canadienne, et qu’il soit le fruit des efforts d’environ 20 000 personnes issues de multiples institutions, entreprises et universités. Il a fallu le meilleur de l’humanité pour démontrer notre propre insignifiance colossale.

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