Le télescope spatial James Webb observe 19 structures galactiques complexes avec des détails époustouflants (images)
Les images récemment publiées par le télescope spatial James Webb de 19 galaxies lointaines jettent une lumière entièrement nouvelle, dynamique et vibrante sur ces magnifiques royaumes. Le trésor de portraits cosmiques pris par ce télescope de 10 milliards de dollars révèle des vues frontales très détaillées et à couper le souffle des spirales vues depuis le point d’observation de l’instrument dans l’espace.
Ces images JWST ont particulièrement enthousiasmé les astronomes lorsqu’elles étaient en train d’être livrées, car elles soulignaient qu’il n’y a pas deux galaxies identiques lorsqu’elles sont observées avec le type de précision que le JWST peut offrir.
Les observations, qui font partie du programme PHANGS (Physique à haute résolution angulaire dans les galaxies proches), mettent particulièrement en évidence les structures de gaz et de poussière au sein de ces galaxies, offrant aux astronomes des indices sur la façon dont les galaxies spirales comme la Voie lactée forment des étoiles.
« Les nouvelles images du JWST sont extraordinaires », a déclaré Janice Lee, scientifique du projet pour les initiatives stratégiques au Space Telescope Science Institute de Baltimore, dans un communiqué. « Ils sont époustouflants, même pour les chercheurs qui étudient ces mêmes galaxies depuis des décennies. Les bulles et les filaments sont résolus jusqu’aux plus petites échelles jamais observées et racontent une histoire sur le cycle de formation des étoiles. »
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Les images montrent des bandes de poussière orange brillantes, capturées avec l’instrument infrarouge moyen (MIRI) du JWST.
Le même instrument a également capturé des étoiles encore en train de se former, enfermées dans des enveloppes de gaz et de poussière à partir desquelles elles rassemblent leur masse. Ces enveloppes peuvent être vues comme des « graines » rouges sur les sommets des couloirs de poussière.
« C’est là que nous pouvons trouver les étoiles les plus récentes et les plus massives des galaxies », a déclaré Erik Rosolowsky, professeur de physique à l’Université de l’Alberta, dans le communiqué.
Cet aspect des galaxies spirales nouvellement photographiées est particulièrement visible dans l’image de la galaxie spirale barrée NGC 1300, située à 69 millions d’années-lumière dans la constellation de l’Eridan.
Des millions d’étoiles plus matures sont visibles sur les images sous la forme de joyaux bleu vif brillant à travers des bandes orange de gaz et de poussière, capturées par la caméra proche infrarouge du JWST (NIRCam). Certaines de ces étoiles bleues sont regroupées, tandis que d’autres sont réparties dans leurs galaxies d’origine.
Ces étoiles bleues chaudes sont clairement visibles sur l’image JWST PHANGS de la galaxie spirale NGC 7496, située à 24 millions d’années-lumière de la Terre dans la constellation de Grus.
À la grande surprise des astronomes qui ont examiné ces galaxies spirales imagées par JWST, le puissant télescope spatial a également repéré plusieurs vides dans les couloirs de gaz et de poussière.
« Ces trous pourraient avoir été créés par une ou plusieurs étoiles qui ont explosé, creusant des trous géants dans la matière interstellaire », a déclaré Adam Leroy, professeur d’astronomie à l’Ohio State University, dans le communiqué.
L’une des galaxies photographiées par le JWST dans le cadre du programme PHANGS, NGC 5068, située à 20 millions d’années-lumière de la Terre dans la constellation de la Vierge, semble être dominée par de tels vides.
Bien entendu, l’une des caractéristiques les plus étonnantes de toute galaxie spirale concerne les « bras » qui rayonnent à partir du noyau central des étoiles densément peuplées pour former une spirale emblématique. En traçant ces bras, les astronomes peuvent trouver des régions étendues de gaz et de poussière incandescents.
« Ces structures ont tendance à suivre le même schéma dans certaines parties des galaxies », a expliqué Rosolowsky. « Nous les considérons comme des vagues, et leur espacement nous en dit long sur la façon dont une galaxie distribue son gaz et sa poussière. »
Étant donné que les nuages denses de gaz et de poussière s’effondrent pour former de nouvelles étoiles, l’étude détaillée de ces structures pourrait fournir des informations clés sur la manière dont les intenses explosions de formation d’étoiles sont déclenchées, maintenues, puis arrêtées dans les galaxies.
Ces bras spiraux ne sont sans doute jamais apparus aussi dynamiques et vibrants que sur la nouvelle image JWST de NGC 628, une galaxie spirale située à 32 millions d’années-lumière dans la constellation des Poissons. Sur l’image, les bras de la galaxie semblent projeter du gaz et de la poussière comme des éclaboussures orange vif de peinture en aérosol.
De plus, certaines des galaxies observées par le JWST dans le cadre de ce programme d’observation présentent des pics de diffraction roses et rouges répartis dans toute leur région centrale.
« C’est un signe clair qu’il pourrait y avoir un trou noir supermassif actif », a déclaré Eva Schinnerer, scientifique à l’Institut Max Planck d’astronomie, dans le communiqué. « Ou bien, les amas d’étoiles vers le centre sont si brillants qu’ils ont saturé cette zone de l’image. »
Cela peut être vu sur l’image JWST de NGC 1365, située à 56 millions d’années-lumière de la Terre dans la constellation du Fornax.
Une chose qui semble ressortir de ces 19 images de galaxies spirales est que les galaxies semblent se développer de l’intérieur vers l’extérieur, ce qui signifie que la naissance des étoiles commence au cœur des galaxies puis rayonne vers l’extérieur à travers ces bras spiraux.
Cela signifie que plus une étoile est éloignée du noyau d’une galaxie, plus elle est susceptible d’être relativement jeune, les étoiles anciennes étant principalement rassemblées au cœur des galaxies.
« J’ai l’impression que notre équipe vit dans un état constant de submersion – de manière positive – par la quantité de détails de ces images », a déclaré Homas Williams, chercheur postdoctoral à l’Université d’Oxford, dans le communiqué.
Le catalogue complet des nouvelles images de galaxies spirales JWST est disponible ici.