La surprise des galaxies primordiales

Je fus parmi ceux qui corrigeaient la date de mise en orbite du fameux télescope James Webb dans l’article principal sur Wikipédia. J’ai par la suite abandonné cette lassante activité, car je n’en voyais pas le bout. Avec environ 340 points critiques comparativement à une cinquantaine pour d’autres télescopes spatiaux, chaque point critique étant un élément d’échec complet de la mission advenant un malfonctionnement partiel ou complet, on comprend (un peu mieux) la décennie de retard et le budget de vingt fois supérieur à celui prévu initialement. Heureusement, l’attente en valait la peine et plus personne ne chipote sur les coûts « astronomiques » après avoir constaté ses premières images et résultats tout bonnement époustouflants.

Je dois signaler le magnifique travail de la fusée Ariane 5 qui a doublé l’espérance de vie du télescope spatial grâce à la précision de son tir. Ainsi, il pourra nous abreuver plus longtemps d’images à couper le souffle lorsqu’on les compare avec celles des autres télescopes. J’insiste également sur le fait que le James Webb ne succède pas au célèbre Hubble puisque le premier observe dans les longueurs d’onde infrarouges contrairement au second qui voit principalement dans la portion visible du spectre électromagnétique.

Et justement, grâce à cette différence fondamentale, James Webb peut voir tout un tas de trucs laissés dans le noir jusqu’à présent, car l’expansion de l’univers décale la lumière émise par les objets célestes vers des longueurs d’onde plus longues. Donc, ce qui se trouvait autrefois dans le spectre visible peut maintenant être observé uniquement en infrarouge. Et plus on remonte loin dans le passé, donc au plus près du Big Bang, plus les objets s’observent, non plus en rayons visibles, mais en infrarouge éloigné.

Et du coup, à des distances immensément éloignées, une surprise de taille nous attendait. Alors qu’Hubble nous montrait au mieux de ses capacités des galaxies ayant un degré de mochitude élevé (j’ai emprunté ce terme à David Elbaz), James Webb nous fait voir des galaxies bien plus immenses que prévu et apparemment mieux formées.

Les astrophysiciens n’y comprennent plus rien. Leurs modèles de formation des galaxies viennent de voler en éclats, car selon ceux-ci, les plus vieilles d’entre elles devraient plus ressembler à celles présentées par Hubble qu’à celles observées par James Webb.

J’ai lu quelque part que ces résultats remettaient même en cause la théorie du Big Bang alors que rien n’est plus faux. Une multitude d’autres évidences n’ayant rien à voir avec les galaxies primordiales ne sont aucunement réfutées ni même ébranlées par ces nouvelles images. Oui, les astrophysiciens doivent absolument refaire leurs modèles de formation des galaxies. Ils devront peut-être même revoir l’âge de l’Univers actuellement estimé à 13,8 Ga, mais en aucun cas le télescope James Webb n’a pris en défaut le principe du Big Bang.

L’étendue et la qualité de nos connaissances dépendent de la fabrication de nouveaux instruments complémentaires et de plus en plus performants. Puisque le vénérable Hubble vit actuellement sa dernière phase active, on devra bientôt lui fournir un véritable successeur. Pour ce faire, la NASA planche actuellement sur le télescope spatial Nancy-Grace-Roman dont sa mise en orbite initialement prévue pour 2025 est maintenant planifiée en 2027. Tous espèrent que l’expérience acquise avec le Webb permettra d’éviter dix années de retard. Deux suffiront amplement à éprouver notre patience.

Deep Field

Parfois, il faut savoir regarder, écouter et ne rien faire d’autre. Aujourd’hui, je vous propose un spectacle. Je vous recommande de prendre vingt-quatre minutes de votre temps pour visionner cette extraordinaire vidéo, The Impossible Magnitude of our Universe.

Le Space Telescope Science Institute (STScI) a collaboré avec le gagnant d’un Grammy, le compositeur Eric Whitacre, pour créer cette œuvre visuelle sur une symphonie, elle-même inspirée de la fameuse image Hubble Deep Field (HDF).

Les performances musicale et chorale sont l’œuvre du Royal Philharmonic Orchestra et des 8000 membres du chœur virtuel de chanteurs âgés de 4 à 87 ans en provenance de 120 pays du globe. 

Laissez-vous transporter dans l’espace à partir de la vue d’un ciel nocturne jusqu’aux confins de l’univers observable. Je recommande fortement d’utiliser un casque d’écoute, l’image plein écran, un verre de votre nectar préféré et votre meilleur fauteuil.

Faites-moi savoir ce que vous en avez pensé.

HUDF et après

Derrière ce sigle se cache une image exceptionnelle. Derrière cet exploit se cachent des vérités sur notre présent et notre avenir.

Hubble Ultra Deep Field ou champ ultra-profond de Hubble est une photographie prise par le télescope spatial du même nom qui a regardé un coin spécifique de notre ciel durant plus de 11,3 jours. Il en a résulté la photo que vous voyez en tête de cet article.

Hubble-Vue-Espace

Pour parvenir à atteindre les profondeurs de notre Univers, le vénérable télescope devait viser un coin sombre de notre ciel, un endroit exempt d’étoiles, de gaz et de poussières à l’avant-plan. Ainsi, du 24 septembre 2003 au 16 janvier 2004, il a occasionnellement pointé son miroir dans la constellation du Fourneau située dans l’hémisphère sud de notre ciel afin d’accumuler suffisamment de photons pour concevoir le montage que vous voyez actuellement.

Sur le cliché, on y dénombre plus de 10 000 galaxies de toutes formes, couleurs, âges et grandeurs. Les plus petites sont les plus éloignées, elles apparaissent en rouge et existaient déjà lorsque notre Univers n’était pas plus âgé que de 800 millions d’années. Il en a aujourd’hui 13 milliards de plus. L’image suivante est un agrandissement d’une petite portion de la photo originale où les plus petits points colorés sont toutes des galaxies éloignées.

HUDF-Partiel

Les plus rapprochées de nous possèdent plus d’étoiles, brillent plus intensément, sont plus jeunes et leurs formes sont mieux définies. Elles sont caractéristiques des galaxies elliptiques ou spirales que nous voyons ailleurs dans notre cosmos.

En une seule photographie, il est possible de constater l’évolution des galaxies au fil des milliards d’années et ainsi valider certaines théories et en écarter d’autres sur le cheminement de notre Univers.

L’image est constituée de 800 expositions prises durant plus de 400 orbites du télescope autour de la Terre.

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Le futur et très attendu télescope spatial James Webb promet d’autres coups de sonde encore plus profonds grâce à sa sensibilité accrue en infrarouge. De fait, plus on remonte loin dans le temps et en distance, plus les couleurs se décalent vers l’infrarouge. Hubble ne pouvait donc pas accéder aux galaxies les plus éloignées tandis que le James Webb sera en mesure de toucher la limite de l’accessible, le mur de l’âge sombre de notre Univers.

Mais nous devrons encore patienter, car cet outil hors du commun n’accumule actuellement que les retards plutôt que les photons. Sa construction a débuté en 2004 ! Son lancement n’est pas prévu avant le 30 mars 2021, plus de dix ans de retard sur l’échéancier initial. Et j’élude les dépassements budgétaires, car au-delà des moqueries se trouve un gouffre sans fond dans lequel continuent de disparaitre des milliards.

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Les artisans du programme Voyager ont réussi en 5 ans à préparer et à lancer en 1977 deux sondes se trouvant maintenant au-delà de notre système solaire. Elles nous transmettent encore des informations 40 ans après leur lancement.

Notre savoir-faire a-t-il régressé au même rythme que notre technologie a progressé ? Sommes-nous devenus incapables de nous passer d’ordinateurs, de penser, de réfléchir, de décider et d’agir ? Sommes-nous en train de leur céder notre place ?

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