Webb : une étoile et des galaxies

À 1,5 million de kilomètres de la Terre, au point de Lagrange L2, le James Webb Space Telescope (JWST, ou aussi plus simplement «le Webb») continue sa procédure de mise en service en recevant des instructions des personnes chargées de le contrôler depuis le Space Telescope Science Institute (STScI) situé à Baltimore aux États-Unis.

Une étoile dans le Dragon

De précédentes étapes avaient déjà permis d’aligner les 18 hexagones de 1,3 m de large qui constituent le miroir primaire de 6,5 m du Webb. Le 16 mai, la NASA a annoncé que désormais les 18 hexagones scrutaient l’univers en agissant tel un unique miroir avec comme banc d’essai l’image ci-dessous de l’étoile référencée 2MASS J17554042+6551277.

L’étoile 2MASS J17554042+6551277 dans la constellation du Dragon est située à 2000 années-lumière de nous. En revanche, les galaxies en arrière-plan sont bien plus loin, à des milliards d’années-lumière (nous en montrons seulement quelques-unes). Un filtre rouge a été appliqué pour augmenter le contraste.
Crédit : Cité de l’espace – NASA/STScI/JWST

L’étoile choisie pour ce nouveau test est différente de la précédente. Située cette fois-ci dans la constellation du Dragon, elle est référencée 2MASS J17554042+6551277, avec 2MASS pour le nom du catalogue dont elle est issue (2MASS signifie 2 Micron All-Sky Survey, il s’agit d’un relevé du ciel dans la longueur d’onde de 2 micromètres).
D’une magnitude de 10,9, cette étoile ne peut pas être vue à l’œil nu (la limite sous un ciel parfait est de 6) ou avec des jumelles. Les branches bien visibles s’expliquent par la forme hexagonale des segments et étaient attendues. Elles ne constituent donc pas un défaut, mais une conséquence de la formule optique du Webb. Cette image montre surtout que ce télescope de la NASA, auquel l’Agence Spatiale Européenne (ESA) et l’Agence Spatiale Canadienne (ASC) sont associées, affiche «une performance qui dépasse les spécifications» pour reprendre les mots de Ritva Keski-Kuha qui travaille au centre Goddard de l’agence américaine.
On remarque ainsi de nombreuses galaxies en arrière-plan qui témoignent de l’excellente sensibilité du Webb et de la caméra NIRCam utilisée. Ces galaxies sont bien évidemment considérablement plus loin de nous que l’étoile de la constellation du Dragon. Elles sont en effet situées à des milliards d’années-lumière selon cette publication APOD de la NASA.

Et toujours le selfie du miroir !

Comme écrit plus haut, l’image a été accomplie avec l’instrument NIRCam. Ceci signifie que l’alignement précis des 18 hexagones convient pour cette caméra. Mais le Webb est doté d’autres instruments, à savoir l’imageur et spectromètre MIRI, le spectromètre NIRSpec, l’imageur proche infrarouge NIRISS et le FGS chargé du guidage. Dans les semaines qui viennent, les équipes du STScI vont encore améliorer l’alignement des hexagones afin que le réglage soit tout aussi efficace pour ces instruments en plus de NIRCam. La précision requise est de l’ordre de 50 nanomètres… Pour donner une idée, si le miroir de 6,5 m du JWST était agrandi à la taille des États-Unis, la position des hexagones serait affinée à 4 cm près !
En attendant que ce travail soit accompli, on regardera un nouveau selfie du miroir principal.

Réalisé grâce à une optique additionnelle de la caméra NIRCam, ce selfie montre les 18 hexagones du miroir de 6,5 m du JWST. Les 3 «tiges» noires sont les supports du miroir secondaire qui renvoie la lumière aux instruments.
Crédit : NASA/STScI/JWST

Rappelons enfin que tous les instruments du Webb travaillent dans l’infrarouge, car cette longueur d’onde permet de remonter dans le temps, environ 200 millions d’années après le Big Bang, lors de la formation des premières étoiles et galaxies. L’infrarouge «passe» aussi à travers les nuages de gaz et révèle les mécanismes des nébuleuses où naissent de nouveaux soleils. Étudier la composition de l’atmosphère des exoplanètes (des mondes qui tournent autour d’autres étoiles que la nôtre) sera également un objectif scientifique majeur du JWST.