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Un panorama d’amas de galaxies en collision scintille dans une nouvelle image capturée par les forces combinées des deux observatoires spatiaux les plus puissants jamais créés.
Le phénomène cosmique, baptisé MACS0416, est situé à 4,3 milliards d’années-lumière de la Terre. En fin de compte, la paire d’amas géants fusionnés se combinera pour former une collection encore plus massive de galaxies scintillantes.
De nouveaux détails de cet objet céleste sont apparus dans l’image colorée, qui combine les pouvoirs d’observation du télescope spatial Hubble en lumière visible et du télescope spatial James Webb en lumière infrarouge, invisible à l’œil humain.
Ensemble, les observatoires renommés offrent une vision plus complète de l’univers. Hubble est utilisé depuis longtemps pour rechercher des galaxies faibles et lointaines avec différentes longueurs d’onde de lumière. La vue infrarouge de Webb permet à cette recherche d’avoir lieu à des distances encore plus grandes, détectant la lumière invisible plus profondément dans les premiers jours de l’univers.
Une année-lumière, qui équivaut à 9,88 billions de kilomètres, est la distance parcourue par un rayon de lumière en un an. Compte tenu de la distance entre la Terre et les objets des premiers jours de l’univers, les télescopes comme Webb semblent détecter cette lumière lorsqu’ils examinent le passé.
“Nous nous appuyons sur l’héritage de Hubble en allant vers des distances plus grandes et des objets plus faibles”, a déclaré Rogier Windhorst, professeur régent à l’École d’exploration de la Terre et de l’espace de l’Arizona State University, dans un communiqué.
Windhorst est le chercheur principal du programme PEARLS, ou Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science, qui a mené les observations de Webb.
Un « arbre de Noël » de galaxies
Les couleurs de la nouvelle image, publiée jeudi, sont utilisées pour indiquer la distance. Les galaxies aux teintes bleues sont les plus proches, regorgeant de formation d’étoiles et sont facilement visibles en lumière visible à travers Hubble. Les galaxies rouges sont plus éloignées et sont mieux détectées par Webb en lumière infrarouge.
“Le tableau d’ensemble ne devient clair que lorsque vous combinez les données Webb avec les données Hubble”, a déclaré Windhorst.
Les nouvelles observations de Webb ont été utilisées pour rechercher des objets dont la luminosité change au fil du temps, appelés transitoires.
Dans le champ de vision des amas galactiques, Webb a aidé les astronomes à identifier quatorze transitoires, tous visibles grâce à la lentille gravitationnelle. Cet effet cosmique se produit lorsque des objets plus proches, tels que les amas galactiques, agissent comme une loupe pour les objets distants. La gravité déforme et amplifie essentiellement la lumière des galaxies lointaines à l’arrière-plan de tout ce qui provoque le grossissement, permettant ainsi l’observation de corps célestes autrement invisibles.
Les transitoires comprennent douze étoiles ou galaxies et deux supernovae dans des galaxies améliorées par lentille gravitationnelle.
« Nous appelons MACS0416 l’amas de galaxies de l’arbre de Noël, à la fois parce qu’il est très coloré et à cause des lumières vacillantes que nous y trouvons. Nous pouvons voir des transitoires partout », a déclaré Haojing Yan, professeur agrégé de physique et d’astronomie à l’Université du Missouri. Yan est l’auteur principal d’une étude décrivant les résultats qui ont été acceptés pour publication dans The Astrophysical Journal.
Repérer une étoile géante
Un transitoire en particulier a attiré l’attention des astronomes, une galaxie qu’ils ont surnommée « Mothra », le gigantesque monstre d’un film japonais de 1961. Le système stellaire, agrandi d’un facteur 4 000 en raison de la lentille gravitationnelle, a été retracé jusqu’à une galaxie qui a existé pendant 3 milliards d’années après la création de l’univers par le Big Bang.
L’équipe a surnommé le système stellaire Mothra en raison de son grossissement et de sa luminosité extrêmes.
Étonnamment, Mothra est apparu auparavant, découvert lors des observations de Hubble il y a neuf ans. Les astronomes ne savent pas comment cela s’est produit, car il doit y avoir un alignement spécifique entre l’amas galactique et l’étoile la plus éloignée pour provoquer le grossissement à un moment donné. Alors, comment Mothra est-il également apparu agrandi dans les nouvelles observations de Webb ?
“L’explication la plus probable est un amas globulaire trop faible pour que Webb puisse être vu directement”, explique José Diego, chercheur à l’Institut de physique de Cantabrie en Espagne et auteur principal d’un autre article décrivant la découverte, publié dans le magazine. Astronomie et astrophysique. “Mais nous ne connaissons pas encore la véritable nature de cette lentille supplémentaire.”
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