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James Webb vs. Hubble : on compare les deux images profondes de l’Univers

logo de Numerama Numerama 12/07/2022 Hugo Ruher
© Fournis par Numerama

Pour sa toute première image, le télescope spatial James Webb a révélé un amas de galaxies nommé SMACS 0723. Une cible déjà photographiée par Hubble mais les performances de James Webb révèlent de nombreux détails jusque-là invisibles.

Pour sa toute première image, le télescope spatial James Webb a révélé un amas de galaxies nommé SMACS 0723. Une cible déjà photographiée par Hubble mais les performances de James Webb révèlent de nombreux détails jusque-là invisibles.

Ça y est ! Après une bonne heure de retard, Joe Biden a enfin fini par dévoiler la toute première image prise par le télescope spatial James Webb, le lundi 11 juillet. Et pour marquer cet événement historique, la Nasa a choisi de mettre en avant un cluster de galaxies nommé SMACS 0723. Et le résultat est tout bonnement époustouflant.

À quel point la première image de James Webb surclasse Hubble ?

C’est d’autant plus remarquable lorsque l’on songe au bond en avant technique que James Webb permet. Car cet amas est déjà bien connu des amateurs d’astronomie : il a déjà été pris en photo par Hubble. C’est une excellente occasion de comparer les deux clichés et d’apprécier l’écart ahurissant qui existe entre ces deux photos. Celle prise par James Webb est beaucoup plus nette et lumineuse.

Hubble à gauche... © Fournis par Numerama Hubble à gauche... ...James Webb à droite. © Fournis par Numerama ...James Webb à droite.
Hubble à gauche…
…James Webb à droite.

En plus, la prouesse ne s’arrête pas à la finesse du cliché. L’exécution a aussi été bien plus rapide : il avait fallu plusieurs semaines d’exposition pour prendre le cliché de Hubble alors qu’avec James Webb, l’Agence spatiale américaine n’a eu besoin que de quelques heures. C’est prometteur pour les futures observations de l’espace (très) lointain.

La différence avec Hubble est avant tout sur la quantité de détails visibles. L’amas se situe à 4,6 milliards d’années-lumière. Il agit comme une lentille gravitationnelle qui « zoome » sur les objets situés derrière. Ceux-ci sont apparus peu de temps après le Big Bang, il y a 13,8 milliards d’années. Ce sont des vestiges d’un temps extrêmement lointain.

Pour se rendre compte de la distance de l’objet visé, la Nasa indique que le coin de ciel qui apparaît sur la photo aurait la taille d’un grain de sable si vous le teniez à bout de bras. Des chercheurs se sont même amusés à dézoomer sur l’image pour montrer à quel point le télescope James Webb est allé voir loin. D’une certaine façon, il a permis de « remonter le temps », en montrant l’Univers tel qu’il était il y a des milliards et des milliards d’années.

Ces structures — les points lumineux en forme de croix sont des étoiles, les galaxies forment le reste, relève l’astrophysicien Éric Lagadec — ont été rendues visibles par l’instrument NIRCam, un imageur qui travaille dans le proche infrarouge — un outil décisif pour voir les objets très lointains et peu lumineux. Ici, NIRCam a travaillé sur plusieurs longueurs d’onde pour créer cette image composite.

Le bond en avant permis par le nouvel observatoire spatial, qui évolue à 1,5 million de kilomètres de la Terre, est indéniable comparé à Hubble. Cette comparaison entre les deux images permet à n’importe quel internaute de percevoir la différence et de déceler des galaxies qui étaient invisibles sur le cliché de Hubble… mais aussi, plus nettement, les effets de la lentille gravitationnelle.

Des capacités uniques dans l’infrarouge

Cette différence s’explique par la spécialisation de James Webb. Même si Hubble avait quelques capacités en infrarouge, il étudiait principalement dans le spectre optique et dans l’ultraviolet. En plus, le miroir du JWST a une surface d’action bien plus grande, ce qui l’autorise à capter davantage de lumière et donc voir des objets plus lointains, invisibles pour les autres télescopes.

Les galaxies les plus distantes, c’est-à-dire celles qui sont nées peu après le Big Bang, ont tendance à avoir leur spectre lumineux se décaler de plus en plus vers le rouge. De fait, Hubble n’est plus sufisamment équipé pour « remonter dans le temps » et aller voir dans l’infrarouge. D’où l’importance de ce télescope spatial, qui vient pallier les lacunes de son illustre prédécesseur !

Cette image est appelée un champ profond, et si celui qui a été révélé par Hubble pour la première fois en 1995 a bouleversé les connaissances sur l’Univers, l’étude de celui du JWST devrait encore provoquer une avalanche d’études scientifiques pour les (dizaines d’) années à venir. C’est une formidable fenêtre sur le passé de l’Univers.

Cela dit, l’histoire ne s’arrête pas là, puisque dans l’après-midi du 12 juillet, la Nasa va dévoiler d’autres images du télescope spatial James Webb ! On attend les visuels de quatre cibles en particulier : une exoplanète, une nébuleuse solaire, une nébuleuse planétaire et un rassemblement de galaxies. La plupart ayant déjà été photographiés par Hubble, ce sera à nouveau l’occasion de faire quelques comparaisons.

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