Le JWST avec MIRI : une nouvelle vision de la galaxie de la Roue et de son évolution.

Le JWST a observé le chaos de la galaxie de la Roue de Chariot (Cartwheel en Anglais, mais appelée aussi ESO 350-40), révélant de nouveaux détails sur la formation des étoiles et le trou noir central de la galaxie. Le regard infrarouge du JWST  a produit cette image détaillée de la galaxie et de deux galaxies compagnes plus petites sur fond de nombreuses autres galaxies. Cette image montre comment cette galaxie de la Roue du Chariot a changé au fil des milliards d’années.

Cette galaxie, située à environ 500 millions d’années-lumière dans la constellation du Sculpteur, est une galaxie lenticulaire à anneau, qui nous offre un spectacle rare. Son apparence, tout comme celle de la roue d’un wagon, est le résultat d’un événement intense – une collision à grande vitesse entre une grande galaxie spirale et une galaxie plus petite non visible sur cette image. Les collisions de proportions galactiques provoquent une cascade d’événements différents, plus petits, entre les galaxies impliquées ; cette galaxie nous en fournit une merveilleuse illustration.

D’un diamètre d’environ 150 000 années-lumière, légèrement plus grande que la Voie Lactée, elle possède une masse d’environ 2,9 à 4,8 milliards de masses solaires et une vitesse de rotation d’environ 217 km/s.

Combinaison des images obtenues avec la Caméra NIRCAM dans le proche infrarouge avec celle acquises avec l’instrument MIRI dans l’infrarouge thermique. 

La collision a surtout affecté la forme et la structure de la galaxie, qui arbore deux anneaux – une bague intérieure brillante et une bague colorée environnante. Ces deux anneaux s’étendent vers l’extérieur à partir du centre de la collision, comme des ondulations dans un étang après qu’une pierre y soit jetée. En raison de ces caractéristiques distinctives, les astronomes appellent cela une « galaxie circulaire », une structure moins commune que les galaxies spirales comme notre Voie Lactée.

L’un des quatre principaux instruments scientifiques du JWST, MIRI (dont la conception et la réalisation résultent des efforts du Département d’Astrophysique du CEA, de l’Observatoire de Paris et de l’Institut d’Astrophysique Spatial) le seul qui observera dans l’infrarouge thermique (entre 5 et 28 micron), commence ses observations scientifiques après une longue période de tests de toutes natures. Une des premières images absolument époustouflantes est celle qui a permis  cette composition entre les images de NIRCam dans le proche infrarouge, avec celles obtenues avec MIRI! 

Ce n’est qu’un début. Bientôt nous ne saurons plus quelle image spectaculaire vous montrer! Nul doute que la moisson va être aussi longue que prolifique. 

L’image obtenue avec MIRI (ci-dessus) : le noyau lumineux contient une énorme quantité de poussière chaude, les zones les plus lumineuses étant le foyer de gigantesques amas de jeunes étoiles. D’autre part, l’anneau extérieur, qui s’est élargi depuis environ 440 millions d’années, est dominé par la formation d’étoiles et de supernovae. Au fur et à mesure que cet anneau se dilate, il pénètre dans le gaz environnant et déclenche la formation d’étoiles.

 

D’autres télescopes, dont le HST (télescope spatial Hubble), ont déjà examiné la roue. Mais cette spectaculaire galaxie a toujours été enveloppée de mystère – peut-être littéralement, étant donné la quantité de poussière qui obscurcit la vue. Le JWST, grâce à l’instrument MIRI découvre maintenant de nouvelles informations sur sa nature.

 

Science Data for Webb’s First Images Now Available

 

The process to make the data for Webb’s First Images public has started at the Mikulski Archive for Space Telescopes (MAST). Visit the Webb First Image Observations webpage for a description of the programs, including additional details about the observations, and download links.

 

While it will take several hours for the data associated with these observations to transition from exclusive access to anonymous access, the data can be downloaded immediately by running the provided bulk download scripts that retrieve data from the Amazon Web Services cloud or by logging in to the MASTportal. The downloads from AWS are free and do not require an account. For large data downloads, MAST highly recommends using the AWS bulk download scripts provided to leverage the cloud to serve large data volumes efficiently to the community.

 

The JWST pipeline has not yet completed the third stage for Webb’s First Deep Field (Program ID 2736). As the products become available, they will appear in the MAST portal and download scripts will be made. Processing is expected to complete around 12 pm EDT on July 14, 2022.

 

The transfer of data to AWS has not completed for Stephan’s Quintet (Program ID 2732) and Webb’s First Deep Field (Program ID 2736). Once the copy is complete, AWS bulk download scripts will be provided on the Webb First Image Observations webpage.

 

While low-level products provided by the MAST are the same used to produce Webb’s First Images, the higher-level products available in the MAST are from the standard JWST data pipeline. The high-level products used to produce the public images are from a custom analysis of the data.

 

Les premières images du WEBB

Images crédits : NASA, ESA, CSA, and STScI

Le télescope spatial James Webb de la NASA a produit l’image infrarouge la plus profonde et la plus nette de l’univers lointain à ce jour. Connue sous le nom de First Deep Field de Webb, cette image de l’amas de galaxies SMACS 0723 déborde de détails.

Des milliers de galaxies – dont les objets les plus faibles jamais observés dans l’infrarouge – sont apparues pour la première fois dans la vue de Webb. Cette tranche du vaste univers couvre un morceau de ciel dont la taille correspond approximativement à celle d’un grain de sable tenu à bout de bras par une personne au sol.

Image de NIRCam

Image de MIRI

Images de MIRI à gauche et de NIRCam à droite

Spectres d’émission NIRISS

Spectres d’émission NIRSpec MSA

Image Hubble

Ce paysage de “montagnes” et de “vallées” moucheté d’étoiles scintillantes est en fait le bord d’une jeune région de formation d’étoiles appelée NGC 3324 dans la nébuleuse de la Carène. Captée en lumière infrarouge par le nouveau télescope spatial James Webb de la NASA, cette image révèle pour la première fois des zones de naissance d’étoiles jusque-là invisibles.

Appelée “falaises cosmiques”, l’image apparemment tridimensionnelle du Webb ressemble à des montagnes escarpées par un soir de lune. En réalité, il s’agit du bord de la gigantesque cavité gazeuse de NGC 3324, et les plus hauts “pics” de cette image mesurent environ 7 années-lumière de haut. La zone caverneuse a été creusée dans la nébuleuse par le rayonnement ultraviolet intense et les vents stellaires provenant de jeunes étoiles extrêmement massives et chaudes situées au centre de la bulle, au-dessus de la zone représentée sur cette image.

Image NIRCam

Image MIRI et NIRCam

Image Hubble

Le télescope spatial James Webb de la NASA a capturé la signature distincte de l’eau, ainsi que des preuves de nuages et de brume, dans l’atmosphère entourant une planète géante gazeuse chaude et bouffie en orbite autour d’une étoile lointaine semblable au Soleil.

L’observation, qui révèle la présence de molécules de gaz spécifiques sur la base d’infimes diminutions de la luminosité de couleurs précises de la lumière, est la plus détaillée de ce type à ce jour, démontrant la capacité sans précédent de Webb à analyser des atmosphères situées à des centaines d’années-lumière de distance.

Alors que le télescope spatial Hubble a analysé de nombreuses atmosphères d’exoplanètes au cours des deux dernières décennies, capturant la première détection claire d’eau en 2013, l’observation immédiate et plus détaillée de Webb marque un pas de géant dans la quête de la caractérisation des planètes potentiellement habitables au-delà de la Terre.

Courbe de lumière du transit par NIRISS

Spectre de transmission NIRISS

Certaines étoiles gardent le meilleur pour la fin.

L’étoile la plus pâle au centre de cette scène envoie depuis des milliers d’années des anneaux de gaz et de poussière dans toutes les directions, et le télescope spatial James Webb de la NASA a révélé pour la première fois que cette étoile est recouverte de poussière.

Deux caméras à bord du Webb ont capturé la dernière image de cette nébuleuse planétaire, cataloguée NGC 3132 et connue sous le nom de nébuleuse de l’anneau austral. Elle se trouve à environ 2 500 années-lumière.

Le télescope Webb permettra aux astronomes d’étudier plus en détail les nébuleuses planétaires comme celle-ci, des nuages de gaz et de poussière expulsés par des étoiles mourantes. En comprenant quelles molécules sont présentes et où elles se trouvent dans les coquilles de gaz et de poussière, les chercheurs pourront affiner leur connaissance de ces objets.

Image NIRCam

Image MIRI

Images NIRCam (gauche) et MIRI (droite)

Image Hubble

Le quintette de Stephan, un regroupement visuel de cinq galaxies, est surtout connu pour avoir figuré en bonne place dans le film classique de vacances “It’s a Wonderful Life”. Aujourd’hui, le télescope spatial James Webb de la NASA révèle le quintette de Stephan sous un jour nouveau. Cette énorme mosaïque est la plus grande image du Webb à ce jour, couvrant environ un cinquième du diamètre de la Lune. Elle contient plus de 150 millions de pixels et est construite à partir de près de 1 000 fichiers d’images distincts. Les informations fournies par Webb donnent un nouvel aperçu de la manière dont les interactions galactiques ont pu conduire l’évolution des galaxies au début de l’univers.

Grâce à sa puissante vision infrarouge et à sa résolution spatiale extrêmement élevée, Webb montre des détails jamais vus auparavant dans ce groupe de galaxies. Des amas étincelants de millions de jeunes étoiles et des régions de naissance d’étoiles fraîches agrémentent l’image. De vastes queues de gaz, de poussière et d’étoiles sont tirées de plusieurs galaxies en raison des interactions gravitationnelles. Plus spectaculaire encore, Webb capte d’énormes ondes de choc lorsque l’une des galaxies, NGC 7318B, traverse l’amas.

Image NIRCam et MIRI

Image MIRI

image NIRCam

Image Hubble

MIRI IFU

Spectre MIRI

NIRSpec IFU

Retrouvez toutes les images sur le site du Webb, de la NASA et de l’ESA.


Bill Ochs (Manager du projet JWST à la NASA) a adressé le vendredi 11 juillet 2022 à ses équipes des mots d’une vive émotion :

“Au cours du week-end, nous avons officiellement achevé la mise en service du JWST. Par ailleurs, le président communiquera sur la première image ce soir (lundi 11/07/2022) avant la révélation d’autres images demain (mardi 12/07/2022). Nous visons actuellement des moments vraiment passionnants. Il s’agit de l’aboutissement de plus de 20 ans d’efforts déployés par environ 20 000 personnes dans 29 États américains et 14 pays. Je dis toujours que Webb n’aurait jamais pu être réalisé par une seule organisation, une seule agence ou un seul pays, cela démontre à quel point nous pouvons tous travailler ensemble lorsque nous avons un objectif commun qui demande un tel effort. Je n’oublierai jamais et ne montrerai jamais assez ma gratitude envers vous tous pour votre dévouement et vos sacrifices. À travers les succès, les problèmes, les mauvais moments, et même une pandémie, les gens de Webb ont montré et continuent de montrer une passion pour cette mission que je n’ai jamais vue auparavant.  Lorsque vous voyez ces premières images, vous pouvez être extrêmement fier de ce que vous avez accompli.  Je suis chef de projet pour JWST depuis plus de 11 ans et demi maintenant et ce sont les meilleures 11 ans et demi de ma carrière. Je suis si fier de cette équipe et si honoré d’être associé à vous tous au quotidien. Chaque fois que vous verrez une image ou une découverte scientifique de Webb, soyez émerveillés par ce que nous avons accompli. Merci pour tout ce que vous avez accompli et merci de me permettre de partager cette merveilleuse expérience avec vous.”

image
JWST