LES ASTRONEWS de
planetastronomy.com:
Mise à jour : 16 Juillet 2022
SPÉCIAL JWST
premières images !!!
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et CR
Prochaine conférence SAF.. Le mercredi 14 Septembre 2022 à 19H00 au CNAM amphi
Grégoire (220 places).
« Les trous noirs, de la fiction à la réalité par Nathalie Deruelle, APC (Astro
Particules et Cosmologie) » Résa > 15 Août
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comme d’habitude ou à la SAF directement. Transmission en direct sur le canal
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Certains peuvent recevoir en double ces news, car ils sont inscrits sur
plusieurs listes. J’en suis désolé.
JWST :
Ça y est, les premières photos sont là !
(16/07/2022)
JWST :.ÇA Y EST LES PREMIÈRES PHOTOS SONT LÀ !
(16/07/2022)
Après
un suspens interminable que le Président Biden avait interrompu, un jour avant,
avec une photo d’un champ profond pour nous faire attendre, la cérémonie, je
veux dire le spectacle bien rodé devant public au GSFC (Greenbelt Maryland)
pouvait commencer.
Capture d’écran NASA TV
Thomas Zurbuchen (resp science NASA) et John Mather Prix Nobel resp scientifique
de la mission JWST.
Vidéo de la cérémonie :
https://youtu.be/nmMRMIE3MGw
Voici le premier cliché dévoilé par le Président Biden un jour avant la date
officielle, et quel « teaser » c’est :
C’est le premier champ
profond (deep field) du Webb, et quelle profusion de détails, cela promet
pour les autres photos !
Attention photo HR
de 25MB !
Une vue en IR proche (avec NIRCam) de l’amas de galaxies SMACS 0723, amas très
massif, si bien qu’il déforme gravitationnellement la lumière des objets
derrière lui. (Lentille gravitationnelle).
Cette photo a aussi été publiée en parallèle avec la même zone du ciel mais
prise an IR Moyen (avec l’instrument MIRI) que vous pouvez voir
sur ce composite.
À gauche MIRI, à droite NIRCam.
Les objets rouges, sont en fait entourés de poussières et sont probablement des
galaxies lointaines.
Crédit : NASA, ESA, CSA, et STScI
Image produite avec un temps d’exposition total de 12,5 heures répartis sur
plusieurs jours.
Dans l’image en IR Moyen (à gauche
sur l’image composite
précédente), les points jaunes et verts sont des étoiles.
Particulièrement bien visibles sur l’image en Proche IR, sont les arcs dus
à l’effet lentille
gravitationnelle (en orange, en IR moyen ils apparaissent en bleu)
produit par cet amas de galaxies daté de 4,6 milliards d’années. Cet effet
lentille fait ressortir ce qu’il y a derrière et qui est daté
de 13,1 milliards d’années,
soit 700 millions d’années après le Big Bang.
C’est une des vues les plus lointaines de notre Univers !
Mais le 11 Juillet 2022, on n’avait encore rien vu.
Arrive alors le 12 Juillet 2022, date de la découverte des nouvelles super
images du JWST.
Tout le gratin de la NASA et des partenaires est assemblé dans la salle de
conférence du GSFC (Goddard Space Flight Center), show à l’américaine, discours
de
Bill Nelson,
astronaute et administrateur de la NASA, explication de ce que l’on va voir,
discussion entre le responsable de la Science à la NASA Thomas Zurbuchen et John
Mather, responsable scientifique de la mission.
Et alors, et alors….les images tant attendues sont arrivées sous un tonnerre
d’applaudissements.
Les voici.
SPECTRES DE GALAXIES DE L’UNIVERS PRIMORDIAL.
Le Webb possède un instrument de première grandeur, le spectrographe dans l’IR
proche, le NIRSpec, équipé d’une technologie révolutionnaire de
micro-volets
(micro shutters).
Extrait de mes explications données sur le Webb
dans les astronews :
Un des instruments les plus importants est celui fourni par l’ESA, le NIRSpec
conçu pour détecter le rayonnement émis par les premières étoiles et galaxies
qui se sont formées au début de l’existence de l’Univers, quelque 300 millions
d’années après le Big Bang.
Le spectrographe décompose le rayonnement infrarouge de ces objets lointains en
fonction de ses différentes couleurs, générant ainsi un spectre qui fournira aux
scientifiques des données capitales sur la composition chimique, les propriétés
dynamiques, et l’âge de ces objets, ainsi que sur la distance qui les sépare de
la Terre.
Le NIRSpec sera capable d’observer simultanément plus d’une centaine de ces
objets. Il fonctionne dans la gamme de 0,6 à 5 microns. La sélection des objets
s’effectue à l’aide de micro-volets.
La technologie des micro-volets (microshutters en anglais) qui sont de très
fines ouvertures de l'épaisseur d'un cheveu qui devraient permettre au télescope
de voir des objets à des distances encore jamais atteintes. Le rôle de ces
micro-volets est de masquer la lumière parasite d'objets non désirés situés au
premier plan.
Ces microshutters en
silicium sont un développement du Goddard Space Flight Center (GSFC), Greenbelt,
Md, USA.
Chaque volet est entouré d'une boucle magnétique qui servira à l'ouvrir ou le
fermer.
Il y a 62.000
micro-volets chacun mesurant 100 par 200 microns.
Ces volets sont arrangés en quatre réseaux identiques de 171 lignes par 365
colonnes, ils laissent passer la lumière vers le détecteur IR de 8 millions de
pixels. Ils devront fonctionner à 40K.
La technologie des micro-volets permet d’étudier 150 objets simultanément.
Parmi les milliers d’objets derrière l’amas de galaxies précédent, les spectro
en a observé 48 individuellement et en même temps
On en voit quelques-uns sur l’image ci-contre, leurs spectres sont affichés à
droite de l’image. Des raies caractéristiques sont repérées en rouge et bleu. On
remarque qu’à chaque fois il y a trois raies qui apparaissent dans la même
configuration, ce sont celles de l’Hydrogène ionisé suivies par deux raies de
l’Oxygène ionisé. Elles ne sont pas toutes à la même place (longueur d’onde) à
cause du redshift.
Le plus grand redshift (image du bas) correspond à l’objet le plus lointain
situé à 13,1 Milliards d’années.
C’est la première fois
que l’on détecte ces raies aussi loin dans le passé.
Crédit : NASA, ESA, CSA, et STScI
WEBB NOUS DONNE LA COMPOSITION DES GALAXIES.
Le Webb s’est intéressé à cette lointaine galaxie située à 13,1 Ga, sa lumière
a été captée par les micro-volets du spectro en proche IR NIRSpec.
Cela a permis d’atteindre la composition chimique de celle-ci comme on le voit
sur l’image ci-contre.
L’axe vertical « y » est en intensité relative, l’axe « x » correspond à la
longueur d’onde en micron de 3,4 à 4,2.
On remarque le relevé d’intensité pour chaque longueur d’onde, de temps en
temps, des pics d’intensité apparaissent, ce sont les éléments qui émettent à
cette longueur d’onde, comme : Oxygène, Hydrogène, Néon ..
Ces pics sont surlignés en couleur.
Ils représentent les éléments contenus dans cette galaxie.
Crédit : NASA, ESA, CSA, et STScI
LA COMPOSITION D’UNE ATMOSPHÈRE D’UNE EXOPLANÈTE.
Une des fonctions du JWST sera l’étude des exoplanètes, ces planètes qui
tournent autour d’étoiles situées hors du système solaire.
La première cible est l’exoplanète WASP-96 b (découverte en 2013 par le
télescope WASP : Wide Angle Search for Planets, c’est une géante gazeuse
d’approx la moitié de la masse de notre Soleil, elle est proche, 1150 al de
nous).
Pour ces observations, cela a été le tour d’utiliser l’instrument NIRISS,
acronyme de Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph. C’est un imageur
spectrographe dans le proche IR.
Il est capable de détecter la composition atmosphérique des exoplanètes lors du
passage de celle-ci derrière son étoile, la lumière de l’étoile traversant alors
l’atmosphère planétaire, comme on le voit sur le relevé ci-contre.
Sur la bande de longueur d’onde, il y a eu 141 points de mesure que l’on a
repéré sur le graphique. Cette zone de longueur d’onde est particulièrement
sensible à l’eau.
Crédit : NASA, ESA, CSA, et STScI
À chaque point de mesure est associée une barre d’erreur verticale (en gris), de
même on a tracé en bleu, la courbe idéale moyenne passant par tous les points,
c’est le spectre de l’atmosphère.
Que remarque-t-on au premier abord ?
L’atmosphère contient de
la vapeur d’eau, la hauteur des pics étant plus faible que ce que l’on
pensait, on envisage la présence de nuages dans l’atmosphère qui absorbe la
vapeur d’eau. Basé sur certains modèles, les scientifiques estiment la
température de surface étant de l’ordre de 725°C (n’oublions pas que cette
exoplanète orbite très près de son étoile, un tour en 3 jours ½ !!).
Ce spectre est le plus précis jamais relevé pour cette exoplanète, couvrant de
0,6 à 2,8 microns.
WEBB CAPTURE LE GRAND FINAL D’UNE ÉTOILE.
Une naine blanche est ce qui reste de la fin d’une étoile moyenne (comme notre
Soleil) à la fin de sa vie) une fois qu’elle a explosé et diffusé de la matière
tout autour d’elle, comme on le voit sur ces images prises par le JWST. Le reste
de l’étoile se trouve au centre (le point blanc).
Comparaison côte à côte de la nébuleuse de l’anneau austral en proche IR à
gauche et en IR moyen à droite.
Crédit : NASA, ESA, CSA, et STScI
C’est la caméra en proche IR, la NIRCam qui a produit la photo de gauche, alors
que la photo de droite en IR moyen provient de la caméra de l’instrument MIRI.
On remarque qu’en IR moyen, la partie centrale apparait plus rouge, car MIRI
plus sensible à la poussière en IR. On peut voir les différentes couches de
matière éjectée qui forment cette nébuleuse planétaire.
LES RÉGIONS DE FORMATION D’ÉTOILES.
Le Webb s’est aussi intéressé aux zones de formation intensive d’étoiles, comme
celle de la nébuleuse Carina.
Et notamment à NGC 3324 située dans celle-ci à quelques 7600 al de nous.
Le JWST a tourné ses spectro proche et moyen IR, les NIRCam et MIRI, pour nous
donner à voir ce nuage de poussières propice à la formation d’étoiles.
Les longueurs d’onde IR peuvent pénétrer les nuages de poussières et forment ce
spectacle unique, que les Américains
appellent « cosmic cliffs » , les
falaises cosmiques.
Crédit : NASA, ESA, CSA, et STScI
En fait, nous sommes au bord d’une cavité géante dont les pics les plus
importants atteignent 7 al de haut. Les zones caverneuses sont sculptées par les
imposantes radiation UV et les vents stellaires dus aux jeunes étoiles massives
situées dans le centre de la bulle (hors du champ de la photo dans la partie
haute).
On remarque des jets protostellaires dans la partie gauche de l’image ainsi que
les plus jeunes étoiles qui apparaissent comme des points rouges réparties sur
toute la largeur de la photo. (mieux visibles en HR quand vous cliquez sur
l’image).
Cette image est la combinaison des informations de proche et moyen IR, la caméra
NIRCam a donné, elle,
cette vue bien différente.
LE QUINTETTE DE STEPHAN VU PAR WEBB.
Cet ensemble de 5 galaxies appelé le Quintette de Stephan est bien connu des
astronomes, et c’est vers celui-ci que s’est tourné le JWST pour ses premières
images. Il nous en donne une perspective nouvelle !
Le
quintette de Stephan
est un groupement visuel de galaxies qui ne sont pas toutes à la même distance
de nous.
Que sont donc ces 5 galaxies, pas toujours évidentes à trouver.
En partant du centre gauche, la première galaxie est la NGC 7320 (la plus proche
40 millions d’al), puis en tournant dans le sens des aiguilles d’une montre
(CCW), on trouve la superbe galaxie barrée NGC 7319 (en son centre un TN de 24
millions de masses solaires), ensuite, ce n’est pas UNE galaxie, mais DEUX côte
à côte, NGC 7318 a et b et finalement dans le bas de l’image NGC 7317 (ce groupe
de 4 est situé à 290 millions d’al).
Ces galaxies sont dans la constellation Pégase et ont été découvertes par le
Français Edouard Stephan en 1877.
Le quintette de Stephan vu en proche et moyen IR (composite des vues
NIRCam et MIRI) et à droite seulement en moyen IR (instrument MIRI).
Dans cette photo de MIRI, on voit particulièrement bien les deux
galaxies formant NGC 7318. Crédit : NASA,
ESA, CSA, et STScI |
Cette mosaïque composite contient 150 millions de pixels nous dit la NASA et est
construite à partir de 1000 fichiers images différents.
La qualité des nouveaux instruments du Webb nous donne à voir de nombreux
détails encore inconnus, notamment une onde de choc intergalactique provoquée
par NGC 7318b.
On sait que NGC 7319 possède en son centre un TN de 24 millions de masses
solaires et le Webb s’est intéressé à lui, c’est en fait un AGN, un noyau de
galaxie active.
Le TN de NGC 7319 a été étudié avec l’instrument NIRSpec en mode IFU (Integral
Fiels Unit) où on mélange les informations de la caméra et du spectrographe.
Cela permet de représenter
différentes « coupes »
provenant de chaque élément, un peu comme en médecine avec un scanner à
résonnance magnétique (IRM).
On a représenté sur cette image, quelques éléments importants comme l’Hydrogène
sous toutes ses formes ou le Fer, auxquels on a attribué différentes couleurs.
Les signaux correspondant au TN ont été supprimés afin de rendre la
représentation plus claire.
Crédit : NASA, ESA, CSA, et STScI
On continue à s’intéresser à NGC 7319 et à son TN.
Cette fois-ci en utilisant l’IR moyen (instrument MIRI avec on spectro de
moyenne résolution MRS). Là aussi on va combiner caméra et spectro.
On détermine ainsi la composition des éléments présents dans le gaz chaud ionisé
proche du TN situé au centre de la galaxie avec des détails jamais vus
auparavant.
La ligne du haut représente une zone de gaz ionisés comprenant du Fe, Ne, S et
O.
La ligne du bas indique aux astrophysiciens que le TN super massif possède un
réservoir de gaz plus denses et plus froids comme H moléculaire, et poussières
de Silicates qui absorbe la lumière centrale.
Crédit : NASA, ESA, CSA, et STScI
On était très nombreux à suivre la présentation de ces extraordinaires premières
images, et les chaines d’information continue ont fait le maximum pour informer
le public. Voici quelques-uns des commentateurs que nous connaissons.
|
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Olivier de Goursac Vice-Président de la commission de planétologie
de la SAF officiait sur BFM-TV Capture d’écran crédit S Sebile SAF |
François Forget, célèbre planétologue, officiait lui sur LCI et
commentait avec volupté ces images. Capture d’écran crédit D Osanno |
Justement nous avons demandé à notre ami et grand spécialiste Olivier de Goursac
de nous dire quelques mots sur ces premières images et les premiers commentaires
qu’il avait donné à l’antenne :
1. J’ai commenté ma photo préférée, celle du ciel profond avec la déformation
des galaxies qui montrait que, derrière les galaxies, ce qu'on voyait plus loin,
ce n'était pas des étoiles, mais d'autres galaxies encore plus lointaines, ce
qui relativisait énormément notre place dans l'Univers et ce qui posait bcp de
questions sur ce qu'on voyait en fait, sachant que l'Univers est une bulle : se
voit-on par l'arrière ? Ou alors que voit-on vraiment, sachant qu'il est alors
plus réduit quand on remonte dans le temps et que le temps ne s'écoule
probablement pas de la même façon.
2. J’ai évoqué le coût du programme (11 milliards de dollars côté NASA) et la
participation de l'ESA consistant en la fourniture du lancement Ariane 5
(plusieurs centaines de millions d'euros) + un spectro proche infrarouge.
3. J’ai parlé de la durée du programme depuis 1995 : certains chercheurs ont
disparu avant d'avoir pu voir ces 1ères images et d'autres n'étaient pas nés au
début du projet, mais peuvent travailler dessus aujourd'hui.
Voilà, nous attendons plus d’images dans les jours qui viennent.
Aux dernières nouvelles le Webb était tourné
vers Jupiter.
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Webb delivers deepest image of Universe yet
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Webb spectra identify galaxies in the very early Universe
Webb spectrum showcases galaxy’s composition
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NASA’s Webb Reveals Steamy Atmosphere of Distant Planet in Detail
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Stephan’s Quintet – NIRCam and MIRI imaging
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Composition of gas around active black hole (NIRSpec IFU)
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C’est tout pour aujourd’hui !!
Bon ciel à tous !
JEAN-PIERRE MARTIN
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