5 photos spectaculaires de l’univers prises par des télescopes
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Le lancement prochain de la Télescope spatial James Webb offre de nouvelles opportunités sans précédent pour les astronomes. C’est aussi une occasion opportune de réfléchir à ce que les générations précédentes de télescopes nous ont montré.
Les astronomes utilisent rarement leurs télescopes pour simplement prendre des photos. Les images en astrophysique sont généralement générées par un processus d’inférence scientifique et d’imagination, parfois visualisées dans les impressions de l’artiste sur ce que les données suggèrent.
Choisir juste une poignée d’images n’a pas été facile. J’ai limité ma sélection aux images produites par des télescopes financés par des fonds publics et qui révèlent une science intéressante. J’ai essayé d’éviter les images très populaires qui ont déjà été largement visionnées.
La sélection ci-dessous est personnelle et je suis sûr que de nombreux lecteurs pourraient plaider en faveur de différents choix. N’hésitez pas à les partager dans les commentaires.
1. Les pôles de Jupiter
La première image que j’ai choisie a été produite par la Nasa Mission Juno, qui est actuellement en orbite autour de Jupiter. L’image a été prise en octobre 2017 lorsque le vaisseau spatial était à 18 906 kilomètres du sommet des nuages de Jupiter. Il capture un système nuageux dans l’hémisphère nord de la planète et représente notre première vue des pôles de Jupiter (le pôle nord).
Les images sur lesquelles cette image est basée révèlent des schémas d’écoulement complexes, semblables à des cyclones dans l’atmosphère terrestre, et des effets saisissants causés par la variété de nuages à différentes altitudes, projetant parfois des ombres sur les couches de nuages en dessous.
J’ai choisi cette image pour sa beauté ainsi que pour la surprise qu’elle produisait : les parties de la planète proches de son pôle nord sont très différentes des parties que nous avions précédemment vues plus près de l’équateur. En regardant les pôles de Jupiter, Junon nous a montré une vue différente d’une planète familière.
2. La nébuleuse de l’Aigle
Les astronomes peuvent obtenir des informations uniques en construisant des télescopes sensibles à la lumière de « couleurs » au-delà de celles que nos yeux peuvent voir. L’arc-en-ciel de couleurs familier n’est qu’une infime fraction de ce que les physiciens appellent le spectre électromagnétique.
Au-delà du rouge se trouve l’infrarouge, qui transporte moins d’énergie que la lumière optique. Une caméra infrarouge peut voir des objets trop froids pour être détectables par l’œil humain. Dans l’espace, il peut également voir à travers la poussière, qui autrement obscurcit complètement notre vue.
Le télescope spatial James Webb sera le plus grand observatoire infrarouge jamais lancé. Jusqu’à présent, l’Agence spatiale européenne Observatoire spatial Herschel a été le plus grand. L’image suivante que j’ai choisie est la vue d’Herschel sur la formation d’étoiles dans la nébuleuse de l’Aigle, également connue sous le nom de M16.
Une nébuleuse est un nuage de gaz dans l’espace. La nébuleuse de l’Aigle est à 6 500 années-lumière de la Terre, ce qui est assez proche selon les normes astronomiques. Cette nébuleuse est un site de formation d’étoiles vigoureuse.
Une vue rapprochée d’une caractéristique près du centre de cette image a été appelée le “Piliers de la création”. Apparaissant un peu comme un pouce et un index pointés vers le haut et légèrement vers la gauche, ces piliers font saillie dans une cavité dans un nuage géant de gaz moléculaire et de poussière. La cavité est balayée par des vents émanant de nouvelles étoiles énergétiques qui se sont récemment formées plus profondément dans le nuage.
3. Le Centre Galactique
Cette image ressemble plus profondément dans l’espace au centre de notre Voie Lactée. Il utilise également la lumière infrarouge, combinant cette fois les données de deux télescopes de la Nasa, Hubble et Spitzer.
La région d’un blanc éclatant en bas à droite de l’image est le centre même de notre Galaxie. Il contient un trou noir massif appelé Sagittaire A*, un amas d’étoiles et les restes d’une étoile massive qui a explosé en supernova il y a environ 10 000 ans.
Autre amas d’étoiles sont visibles aussi. Il y a l’amas Quintuplet en bas à gauche de l’image dans une bulle où les vents des étoiles ont nettoyé le gaz et la poussière locaux. En haut à gauche, il y a un groupe appelé les Arches, qui a été nommé pour les arcs de gaz illuminés qui s’étendent au-dessus de lui et hors de l’image. Ces deux amas comprennent certaines des étoiles les plus massives connues.
4. Abell 370
À des échelles beaucoup plus grandes que les galaxies individuelles, l’univers est structuré comme un réseau de filaments (longs brins connectés) de matière noire. Certains des objets visibles les plus spectaculaires sont des amas de galaxies qui se forment à l’intersection des filaments.
Si nous regardons les amas de galaxies à proximité (relativement parlant, bien sûr), nous pouvons voir une preuve dramatique qu’Einstein avait raison lorsqu’il affirmait que la masse courbe l’espace. L’un des plus beaux exemples qui révèle cette déformation de l’espace peut être vu dans l’image de Hubble de Abell 370, sorti en 2017.
Abell 370 est un amas de centaines de galaxies à environ cinq milliards d’années-lumière de nous. Sur la photo, vous pouvez voir des arcs de lumière allongés. Ce sont les images agrandies et déformées de galaxies beaucoup plus éloignées. La masse de l’amas déforme l’espace-temps et courbe la lumière des objets les plus éloignés, les grossissant et, dans certains cas, créant plusieurs images de la même galaxie éloignée. Ce phénomène est appelé lentille gravitationnelle car l’espace-temps déformé agit comme une lentille optique.
Les plus importantes de ces images agrandies sont l’arc lumineux le plus épais au-dessus et à gauche du centre de l’image. Appelé « le Dragon », cet arc se compose de deux images de la même galaxie lointaine à sa tête et à sa queue. Des images superposées de plusieurs autres galaxies lointaines comprennent l’arc du corps du dragon.
Ces images grossies gravitationnellement sont utiles aux astronomes car le grossissement révèle plus de détails de l’objet à lentille distant qu’il n’en serait autrement. Dans ce cas, la population d’étoiles de la galaxie lentille peut être examinée en détail.
5. Le champ ultra-profond de Hubble
Dans une idée inspirée, les astronomes ont décidé de pointer Hubble sur une parcelle de ciel vierge pendant plusieurs jours pour découvrir quels objets extrêmement lointains pourraient être vus au bord de l’univers observable.
le Champ ultra-profond de Hubble contient près de 10 000 objets, dont la quasi-totalité sont des galaxies très lointaines. La lumière de certaines de ces galaxies voyage depuis plus de 13 milliards d’années puisque l’univers n’avait qu’un demi-milliard d’années environ.
Certains de ces objets sont parmi les plus anciens et les plus lointains connus. Ici, nous voyons la lumière des étoiles anciennes dont les contemporains locaux se sont depuis longtemps éteints.
Les galaxies les plus anciennes se sont formées à l’époque de la réionisation, lorsque le gaz ténu de l’univers a été baigné pour la première fois par la lumière des étoiles capable de séparer les électrons de l’hydrogène. Ce fut le dernier changement majeur dans les propriétés de l’univers dans son ensemble.
Le fait que la lumière transporte autant d’informations, nous permettant de reconstituer l’histoire de l’univers, est remarquable. Le lancement du télescope spatial James Webb nous donnera des images infrarouges considérablement améliorées et soulèvera inévitablement de nouvelles questions pour défier les futures générations de scientifiques.
Article de Carole Haswell, professeur d’astrophysique, L’université ouverte
Cet article est republié de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.
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