Les premières images du JWST seront bientôt disponibles

Le JWST publiera ses premières images et données spectroscopiques en couleur le 12 juillet 2022. Le plus grand et plus complexe observatoire jamais lancé dans l’espace a passé six mois de préparation, qui étaient indispensables avant de pouvoir commencer les travaux scientifiques : il fallait aligner les segments qui composent le miroir primaire, ainsi que les miroirs de renvoi sur chacun des instruments scientifiques, puis calibrer ces instruments dans leur environnement spatial. Ce processus minutieux, sans parler des années de développement de nouvelles technologies et de planification de mission, permet au JWST d’être (enfin !) prêt pour commencer sa mission scientifique, et révéler les inconnues de l’univers infrarouge.

« Alors que nous approchons de la fin de la préparation de l’observatoire pour la science, nous sommes à l’aurée d’une période de découvertes de notre univers, que nous savons déjà qu’elles seront incroyablement passionnantes. La divulgation des premières images permettra à la fois de présenter les puissants instruments du télescope et de prévoir la mission scientifique à venir. Je n’ai aucun doute qu’elles produiront un « waouh! » tant attendu par les astronomes et le public. » 

(Klaus Pontoppidan, astronome au STScI, pour le JWST)

Une fois que chacun des instruments du JWST aura été étalonné, testé et que le feu vert aura été donné par les équipes scientifiques et techniques, les premières images et observations spectroscopiques seront faites. L’équipe passera en revue une liste de cibles présélectionnées et classées par ordre de priorité par un comité international afin d’exercer les puissantes capacités de l’observatoire. Ensuite, l’équipe de production recevra les données des instruments scientifiques et les transformera en images pour les astronomes et le public.

« Je me sens très privilégié d’en faire partie ! En général, le processus qui convertit les données brutes du télescope en une image finale propre, seule à même de fournir des informations scientifiques, peut prendre des semaines à un mois ».

(Alyssa Pagan, développeuse de visuels scientifiques au STScI).

Bien que la diffusion des premières images couleur ait été préparée depuis longtemps, ce nouveau télescope est si puissant qu’il est difficile de prédire exactement à quoi elles ressembleront.

« Bien sûr, il y a des choses que nous attendons et que nous espérons voir, mais avec un nouveau télescope et ces nouvelles données infrarouges à haute résolution, nous ne le saurons pas tant que nous ne l’aurons pas vu »

(Joseph DePasquale, principal développeur de visuels scientifiques au STScI).

Les premières images obtenues lors de l’alignement du télescope ont déjà démontré la netteté sans précédent de la vue infrarouge du JWST. Cependant, ces nouvelles images qui seront révélées le 12 juillet seront les premières en couleur et les premières à mettre en valeur toutes les capacités scientifiques du JWST. En plus de l’imagerie, les instruments captureront des données spectroscopiques – des informations détaillées que les astronomes utilisent pour analyser la lumière. Le premier ensemble d’images présentera les thèmes scientifiques qui ont inspiré la mission et sera au centre de ses travaux : l’univers primitif, l’évolution des galaxies dans le temps, le cycle de vie des étoiles et d’autres mondes. Toutes les données de mise en service du JWST – les données prises lors de l’alignement du télescope et de la préparation des instruments – seront également rendues publiques.

Puis viendra (enfin !) le temps de la Science. Après ces premières images, les observations scientifiques commenceront, pour explorer les thèmes scientifiques pour lequel il a été conçu. Les équipes ont déjà demandé du temps à l’aide d’un processus concurrentiel pour utiliser le télescope, dans ce que les astronomes appellent leur premier « cycle » ou leur première année d’observation (les observations sont déjà soigneusement planifiées pour utiliser le plus efficacement possible le temps du télescope).

Au-delà de ce qui est déjà prévu, il y a les découvertes inattendues que les astronomes ne peuvent pas prévoir. Un exemple : en 1990, lorsque le télescope spatial Hubble a été lancé, l’énergie noire était complètement inconnue. Maintenant, c’est l’un des domaines les plus passionnants de l’astrophysique. Qu’est-ce que le JWST va découvrir ?  

D’après un communiqué de la NASA du 2 juin 2022 : 

(Laura Betz NASA’s Goddard Space Flight Center, et Christine Pulliam, Space Telescope Science Institute)

Le JWST capture une image obtenue avec MIRI. Qu’est-ce qui la rend spéciale ?

À une résolution de 7,7 microns, l’image de test MIRI montre une partie du Grand Nuage de Magellan, qui est une petite galaxie satellite de la Voie Lactée, et montre le gaz interstellaire dans un détail sans précédent !

Le JWST est maintenant aligné sur ses quatre instruments scientifiques, ce qui peut être vu dans l’image d’ingénierie de l’actualité précédente  montrant le champ de vision complet de l’observatoire. La NASA a publié une série d’images le mois dernier, qui capture tout le champ de vision du JWST. Avec chacun de ses quatre puissants instruments scientifiques embarqués, le télescope est capable de capturer des images nettes et bien ciblées. Maintenant, la NASA a examiné de plus près la même image, en se concentrant sur l’instrument le plus froid de JWST : l’instrument qui observe dans l’infrarouge moyen (aussi appelé infrarouge thermique), MIRI, pour lequel la participation de la France, en particulier du Département d’Astrophysique du CEA qui agissait comme maître d’œuvre sous l’égide du CNES et avec la collaboration du LESIA de l’Observatoire de Paris, de l’Institut d’Astrophysique Spatiale (IAS) de l’Université Paris-Saclay, et du Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM). 

Image Source NASA

Image Source NASA

Qu’est-ce qui rend cette image MIRI spéciale?

L’image de test MIRI montre une partie du Grand Nuage de Magellan qui fournit un champ d’étoiles dense pour tester les performances du télescope. Quelques années auparavant (2003 – 2009), la caméra à réseau infrarouge du télescope spatial Spitzer de la NASA avait capturé une image de la même cible à huit microns. La NASA a comparé les images du même objet capturées par les instruments à bord de ces deux télescopes. Il est évident que le JWST avec MIRI délivre une image beaucoup plus nette de cette région du ciel, laissant entrevoir de nouvelles et merveilleuses possibilités pour la science.

Il est bon de se rappeler que le télescope spatial Spitzer (à une semi-retraite le 15 mai 2009 après avoir épuisé ses réserves d’hélium nécessaires aux observations aux grandes longueurs d’onde, puis à la retraite totale le 30 janvier 2020, après avoir observé à 3,6 et 4,5 microns pendant 11 ans de plus !) était l’un des Grands Observatoires de la NASA et le premier à fournir des images à haute résolution de l’univers dans la gamme des longueurs d’onde de l’infrarouge proche et moyen.

JWST