septembre 27, 2022

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Le télescope Webb met au point les premières galaxies et Jupiter

Suspension

La Télescope spatial James WebbExcellente performance, comme c’est examine l’universCela a poussé les astronomes à se gratter la tête. L’univers très lointain semble un peu différent que prévu.

Le télescope, lancé il y a huit mois, orbite autour du soleil à un million de kilomètres de la Terre Il prenait des photos de galaxies très faibles qui ont émis leur lumière au cours du premier milliard d’années environ après le Big Bang. L’observation de ces galaxies « précoces » est l’une des tâches principales du télescope – voir plus profondément dans l’espace et remonter plus loin que n’importe quel télescope précédent.

Les premiers résultats scientifiques sont apparus ces dernières semaines, et ce que le télescope a vu dans l’espace le plus profond était un peu déconcertant. Certaines de ces galaxies lointaines sont étonnamment massives. L’hypothèse générale était que les premières galaxies – qui se sont formées peu de temps après l’allumage des premières étoiles – seraient relativement petites et déformées. Au lieu de cela, certains sont grands, lumineux et bien organisés.

Incroyable télescope Web. Mais l’univers est plus que cela.

« Les modèles ne prédisent pas cela », a déclaré Garth Ellingworth, astronome à l’Université de Californie à Santa Cruz, sur les premières galaxies massives. « Comment dans l’univers faites-vous cela si tôt ? Comment formez-vous autant d’étoiles si rapidement ? »

Ce n’est pas une crise mondiale. Ce qui se passe, c’est beaucoup de science rapide, réalisée « en temps réel », a déclaré l’astrophysicien Jehan Kartaltepe du Rochester Institute of Technology. Les données affluent du nouveau télescope, et il fait partie des légions d’astronomes qui publient de nouveaux articles, les publiant rapidement en ligne avant l’examen par les pairs.

Webb voit des choses que personne d’autre n’a vues avec autant de détails et à de si grandes distances. Des équipes de recherche à travers la planète se penchent sur les données publiées et se précipitent pour découvrir les galaxies les plus lointaines ou faire d’autres découvertes fascinantes. La science progresse souvent à un rythme grandiose, faisant de plus en plus progresser les connaissances, mais Webb déverse des tonnes de données alléchantes sur les scientifiques en même temps. Les estimations préliminaires des distances seront révisées après un examen plus approfondi.

Kartaltepe a déclaré qu’elle ne s’inquiétait certainement pas d’une tension entre la théorie astrophysique et ce que Webb voit: « Nous pourrions nous gratter la tête un jour, mais après un jour, ‘Oh, tout a du sens maintenant.' »

La NASA dévoile les premières images du télescope spatial James Webb

Ce qui a surpris L’astronome Dan Koo du Space Telescope Science Institute est le nombre de galaxies mignonnes en forme de disque.

« Nous pensions que l’univers primitif était cet endroit chaotique où il y a tous ces amas de formation d’étoiles, et toutes choses mélangées », a déclaré Koo.

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Cette hypothèse sur l’univers primitif était due en partie aux observations du télescope spatial Hubble, qui ont révélé les premières galaxies grumeleuses et de forme irrégulière. Mais Hubble surveille une partie relativement étroite du spectre électromagnétique, y compris la lumière « visible ». Webb surveille le rayonnement infrarouge, collectant la lumière en dehors de la gamme Hubble. Avec Hubble, Koe a déclaré: « Il nous manquait toutes les étoiles les plus cool et les étoiles plus âgées. Nous ne voyions vraiment que les petites intéressantes. »

L’explication la plus simple pour ces galaxies étonnamment massives est que, au moins pour certaines d’entre elles, il y a eu une erreur de calcul – peut-être due à un canular de lumière.

Les galaxies lointaines sont très rouges. Ils sont, en langage astrologique, « redshift ». Les longueurs d’onde de la lumière de ces objets peuvent être étirées en raison de l’expansion de l’univers. On suppose que ceux qui semblent être rougis – et qui ont le décalage vers le rouge le plus élevé – sont les plus éloignés.

Mais la poussière peut jeter des comptes. La poussière peut absorber la lumière bleue et rougir le corps. Certaines de ces galaxies très éloignées recouvertes de rouge peuvent être très poussiéreuses et pas aussi éloignées (et jeunes) qu’elles le paraissent. Cela réalignerait les observations sur ce que les astronomes attendaient.

Ou une autre explication peut émerger. Ce qui est certain, c’est que, pour l’instant, le télescope de 10 milliards de dollars — un effort conjoint entre la NASA et les agences spatiales au Canada et en Europe — est Soumettre de nouvelles notes Non seulement pour ces galaxies lointaines, mais aussi pour des choses plus proches de nous comme Jupiterqui est un astéroïde géant et une comète nouvellement découverte.

La Dernière découverte Web Annoncé jeudi : Du dioxyde de carbone a été détecté dans l’atmosphère d’une planète géante lointaine appelée WASP-39 b. Il s’agit de « la première détection définitive de dioxyde de carbone dans l’atmosphère d’une exoplanète », selon Nicole Colon, scientifique du projet Web de la NASA. Bien que WASP-39 b soit considéré comme trop chaud pour être habitable, la découverte réussie du dioxyde de carbone illustre la netteté de la vision de Webb et annonce un examen futur des planètes lointaines qui pourraient abriter la vie.

Le télescope est contrôlé par des ingénieurs du Space Telescope Science Institute de Baltimore. Le centre des opérations de la mission est situé au deuxième étage de l’institut, qui se trouve en bordure du campus de l’université Johns Hopkins.

Un matin, seules trois personnes travaillaient dans la salle de contrôle de vol : le contrôleur des opérations Irma Araceli Kispi-Nera, l’ingénieur des systèmes au sol Evan Adams et le contrôleur de commandement Kayla Yates. Ils étaient assis dans une rangée de postes de travail avec de grands écrans chargés de données provenant de télescope.

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Faites une visite cosmique à l’intérieur des images capturées par le télescope Webb de la NASA

« Nous ne vivons généralement pas dans la direction d’entreprise », a déclaré Yates. En d’autres termes, personne ne contrôle le télescope avec un joystick ou quelque chose comme ça. Il fonctionne en grande partie de manière indépendante et respecte un calendrier de surveillance une fois par semaine. Une commande est envoyée de la salle de contrôle de vol au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. De là, il va au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie, puis au Deep Space Network – des antennes radio près de Barstow, en Californie, et de Madrid et de Canberra, en Australie. Selon la rotation de la Terre, une de ces antennes peut envoyer la commande au télescope.

La foule de personnes présentes jeudi matin a disparu du centre des opérations de la mission à Baltimore lancement de télescope Noël dernier.

« C’est un témoignage de notre succès que nous puissions passer de plusieurs centaines à seulement trois », a déclaré Adams.

Le programme d’observation est en grande partie déterminé par le désir d’être efficace, et cela signifie souvent regarder des choses qui apparaissent proches les unes des autres dans le ciel, même si elles sont à des milliards d’années-lumière les unes des autres.

Le visiteur sera déçu de se rendre compte que l’équipe de contrôle de vol ne voit pas ce que voit le télescope. Il n’y a pas de grand écran montrant, par exemple, une comète, une galaxie ou l’aube des temps. Mais l’équipe de contrôle de vol peut lire les données décrivant l’orientation du télescope – par exemple, « 32 degrés vers le haut à droite, 12 degrés d’inclinaison ». Consultez ensuite la carte du ciel pour voir où pointe le télescope.

« C’est entre Andromède et n’importe quelle autre constellation », a déclaré Adams.

Des images « incroyables » de Jupiter révélées par le télescope James Webb de la NASA

Voici un échantillon de certaines des observations de Webb, qui devraient produire de nouvelles images, ainsi que des rapports scientifiques, dans les mois à venir :

chariot roue galaxie: Une galaxie « anneau » d’une beauté et d’une rareté saisissante, à environ 500 millions d’années-lumière. Sa structure inhabituelle est le résultat de sa collision avec une autre galaxie. Ce fut l’un des Les premières images traitées par l’équipe web Pour montrer ce qu’un télescope peut faire.

M16, la nébuleuse de l’Aigle : Cette « nébuleuse planétaire » au sein de notre galaxie est célèbre pour abriter une structure surnommée les « Piliers de la Création » imagée par le télescope spatial Hubble. Elle est devenue l’une des images les plus célèbres de Hubble, montrant trois panaches de poussière imposants illuminés par de jeunes étoiles chaudes à l’extérieur du cadre de l’image, toutes dirigées par la NASA pour produire ce qui, à l’œil humain, ressemble à un paysage. Webb devrait produire une image avec un cadre similaire mais avec une nouvelle résolution et des détails, grâce à la capacité de collecter la lumière à des longueurs d’onde infrarouges inaccessibles à Hubble.

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Ganymède, la plus grande lune de Jupiter : C’est la plus grande lune du système solaire et même plus grande que la planète Mercure. Les scientifiques pensent qu’il a un océan souterrain avec plus d’eau que tous les océans de la Terre. Le télescope recherchera des panaches, qui sont des sources chaudes similaires à ce qui a été observé sur Europe et Encelade, la lune de Jupiter, a déclaré le scientifique du projet Webb, Klaus Pontopedan.

Comète C/2017 K2 : Découverte en 2017, il s’agit d’une comète inhabituellement grande avec une queue de 500 000 milles de long et pointée vers le soleil.

La Grande Galaxie Spirale Barrée : Officiellement, « NGC-1365 », il s’agit d’une magnifique galaxie hélicoïdale classique « tige » avec une bande centrale d’étoiles reliant deux bras proéminents et arqués. Il se trouve à environ 56 millions d’années-lumière.

Trappist-1 الكواكب Système planétaire: Sept planètes orbitent autour de cette étoile, et beaucoup d’entre elles sont dans la « zone habitable », ce qui signifie qu’elles sont à une distance de l’étoile où l’eau pourrait être liquide à sa surface. Les astronomes veulent savoir si ces planètes ont des atmosphères.

Drago et le sculpteur : Ce sont des galaxies globulaires naines proches de la Voie lactée. En étudiant leur mouvement sur une longue période de temps, les astronomes espèrent en savoir plus sur l’existence de la matière noire – une substance invisible qui a un signe gravitationnel.

Ceci n’est qu’une liste partielle. Il y a beaucoup à voir là-bas.

« C’est sans arrêt, 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, juste la science recule », a déclaré Heidi Hamill, astronome planétaire et vice-présidente des sciences au Consortium des universités pour la recherche en astronomie. C’est une grande diversité scientifique. J’ai vu la tache rouge brillante de Jupiter – mais deux heures plus tard, nous regardons maintenant M33, cette galaxie spirale. Deux heures plus tard, nous sommes maintenant à la recherche d’une exoplanète dont je connais déjà le nom. C’est tellement merveilleux de regarder ça. »