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Fin juin, le patron de la NASA, Bill Nelson avait promis "l'image la plus profonde jamais prise de notre Univers".
>> Jusqu'à présent, l'image la plus profonde de l'Univers, est celle qui a été prise par le télescope spatial Hubble:
Cette vue de près de 10'000 galaxies est appelée le "Hubble Ultra Deep Field". L'instantané comprend des galaxies d'âges, de tailles, de formes et de couleurs variées. Les galaxies les plus petites et les plus rouges, environ 100, pourraient être parmi les plus lointaines connues, existant lorsque l'Univers n'avait que 800 millions d'années. Les galaxies les plus proches – les spirales et les elliptiques plus grandes, plus brillantes et bien définies – se sont développées il y a environ 1 milliard d'années, lorsque le Cosmos avait 13 milliards d'années. L'image a nécessité 800 expositions prises au cours de 400 orbites de Hubble autour de la Terre. La durée totale d'exposition a été de 11,3 jours, entre le 24 septembre 2003 et le 16 janvier 2004. [S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team - NASA/ESA]
>> Lire aussi: Hubble est remonté à 500 millions d'années après le Big Bang
Les images doivent à la fois impressionner le grand public par leur beauté, mais aussi démontrer aux astronomes du monde entier toute la puissance des instruments scientifiques embarqués. C'est pour cette raison qu'ils ont visé une diversité d'objets cosmiques.
Expertes et experts pourront ainsi se faire une idée de ce dont est capable James Webb, et s'entraîner à l'interprétation des données collectées, à l'aide de logiciels dédiés, donnant le top départ d'une grande aventure scientifique: "Lorsque j'ai vu les images pour la première fois (...), j'ai appris d'un coup trois nouvelles choses sur l'Univers que je ne savais pas avant", a confié Dan Coe, astronome à l'institut de Baltimore, et l'un des rares chanceux dans la confidence. "Ça m'a complètement soufflé". James Webb va "transformer notre compréhension de l'Univers", a-t-il témoigné.
En couleurs
Les noms des objets cosmiques observés sont tout aussi poétiques qu'énigmatiques: la Nébuleuse de la Carène et de l'Anneau austral – de gigantesques nuages de gaz et de poussières où se forment les étoiles –, le Quintette de Stephan – un groupement compact de galaxies.
Autre cible, l'amas de galaxies SMACS 0723, agissant comme une loupe permettant de voir les faibles lueurs derrière lui, encore plus loin: cela s'appelle une lentille gravitationnelle.
L'amas de galaxies SMACS 0723 est une lentille gravitationnelle. Grâce à lui, il est possible de voir les faibles lueurs derrière lui, encore plus loin. [archive.stsci.edu]
Les couleurs probablement majestueuses qui seront dévoilées sur les photographies ne seront toutefois pas directement celles observées par le télescope.
La lumière se décompose en différentes longueurs d'ondes, et James Webb fonctionne lui dans l'infrarouge, que l'œil humain ne peut percevoir. La lumière infrarouge est également riche en couleurs, mais n'étant pas dans le spectre visible, celles-ci seront donc "traduites" dans des couleurs que nous pouvons distinguer.
Le spectre lumineux. Le JWST voit dans l'infrarouge proche et moyen. [Œuvre INRS - inrs.fr]
Grâce à ces observations dans l'infrarouge proche et moyen, James Webb pourra voir à travers des nuages de poussière impénétrables pour son prédécesseur, le mythique télescope spatial Hubble. Lancé en 1990 et toujours en fonctionnement, celui-ci a bien une petite capacité infrarouge mais opère surtout dans la lumière visible et les ultraviolets.
>> Comparaison d'une image en lumière visible et en infrarouge:
Les Piliers de la Création en lumière visible (à gauche) et en infrarouge proche (à droite). Hubble a capturé ces images en 2015: à gauche, des nuages opaques. A droite, ils sont comme gommés par l'infrarouge qui pénètre le gaz et la poussière, révélant à la fois les étoiles derrière la nébuleuse et celles cachées à l'intérieur. [The Hubble Heritage Team (STScI, AURA) - NASA/ESA]
"Même quand Hubble réussissait à prendre l'image d'une galaxie lointaine, il n'était pas capable de distinguer un écureuil d'un éléphant", a résumé David Elbaz, astrophysicien français: "On va découvrir la formation d'étoiles enfouies dans de la poussière interstellaire, des galaxies invisibles car enfouies dans des chrysalides de poussière", s'est-il enthousiasmé, ému et impatient de découvrir les images.
Autres grandes différences entre les deux télescopes: le miroir principal de James Webb est près de trois fois plus grand que celui de Hubble, et il évolue bien plus loin: à 1,5 million de kilomètres de la Terre, contre 600 kilomètres pour Hubble.
>> Parcourez des images astronomiques capturées à différentes longueurs d'onde de la lumière et notez ce que chacune révèle et dissimule: Infrared video gallery