Le télescope spatial James Webb de la NASA a publié de nouvelles informations et images de la galaxie spirale Messier 82 (M82), également connue sous le nom de galaxie du cigare. Située à 12 millions d’années-lumière de la Terre, cette galaxie est dans une phase intense de formation d’étoiles, ce qui en fait un objet d’étude unique pour la communauté scientifique.
L’intense activité de naissance d’étoiles dans M82 est peut-être le résultat de la fusion de galaxies et, en termes astronomiques, il s’agira d’un phénomène de courte durée, estimé à quelques centaines de millions d’années. Cette phase transitoire de formation accélérée d’étoiles, par rapport à la masse de la galaxie, et à sa position dans l’univers local, sont des éléments cruciaux qui consolident la Galaxie du Cigare comme un laboratoire cosmique sans précédent.
Image combinée de M82 : la fusion de Webb et Hubble
Une nouvelle image composite de la galaxie spirale Messier 82, vue par les télescopes spatiaux James Webb et Hubble de la NASA, révèle des détails époustouflants. La photographie montre des panaches de gaz en forme de sablier s’étendant vers l’extérieur au-dessus et au-dessous d’un centre bleu pâle en forme de disque. Près du centre lumineux de la galaxie, les panaches prennent des teintes jaunes, indiquant la présence d’hydrogène gazeux ionisé capturé par Hubble, et rougissent progressivement à mesure qu’ils s’éloignent. La toile de fond de M82 se détache sur le vide sombre de l’espace, parsemé de nombreuses galaxies lointaines, visibles sous forme de petites spirales, d’ovales et de points lumineux blancs et orange. À droite de M82, une étoile bleu pâle affiche les pics de diffraction caractéristiques à huit points du télescope Webb.
Les experts ont utilisé le télescope spatial James Webb de la NASA pour capturer des images de la galaxie de formation d’étoiles Messier 82 et reconstituer son évolution au fil du temps. L’image combinée de Webb et Hubble montre environ 16,5 millions d’étoiles, visibles dans des tons bleu pâle, ainsi que des particules de poussière cosmique en orange rougeâtre et de l’hydrogène ionisé en jaune.
Une équipe d’astronomes a récemment réalisé une vaste étude d’imagerie avec le télescope Webb. Ce projet a nécessité un total de 65 heures d’observation avec l’instrument NIRCam (Near Infrared Camera) de Webb, révélant des détails sans précédent sur l’intense galaxie à formation d’étoiles, tels que sa structure de disque allongée et ses millions d’étoiles individuelles. Les capacités d’imagerie à haute résolution de Webb, en particulier dans le plan principal du disque galactique, ont fourni aux astronomes des données essentielles pour élucider l’histoire de la formation de M82. De plus, les informations fournies par Webb aideront les scientifiques à comprendre les phénomènes qui se produisent actuellement dans la galaxie.
Adam Smercina, chercheur principal et chercheur Hubble de la NASA au Space Telescope Science Institute de Baltimore, actuellement professeur adjoint à l’Université Tufts dans le Massachusetts, a décrit M82 comme “un gâchis, mais un beau gâchis”. Smercina a souligné qu’il reste encore beaucoup à comprendre sur son histoire évolutive et sur ce qui a conduit à un taux de formation d’étoiles aussi élevé, ainsi que sur la durée de l’éjection des panaches de matière de son centre. Il a ajouté que “M82 est un laboratoire idéal pour l’évolution galactique, car il possède des caractéristiques qui nous permettent d’étudier des processus physiques importants tels que la formation d’étoiles dans ces environnements et comment cette activité génère des flux sortants. M82 offre une fenêtre simultanée sur diverses questions astrophysiques d’une manière qu’aucune autre galaxie de l’univers local ne peut offrir.”
Détails de la galaxie du cigare dans l’image NIRCam
Le télescope spatial James Webb de la NASA a enregistré la galaxie spirale Messier 82, présentant des panaches de matière rouge-orange en forme de sablier se projetant de haut en bas à partir d’un centre bleu pâle en forme de disque. Messier 82 est encadré par le fond sombre de l’espace, parsemé d’innombrables galaxies lointaines qui apparaissent comme de minuscules spirales, ovales et points lumineux blancs et oranges. À droite de la Galaxie du Cigare, une étoile bleu pâle présente les traits distinctifs à huit pointes de Webb, résultant de la diffraction de la lumière.
À l’aide du télescope spatial James Webb, la NASA a observé la galaxie Messier 82, en train de former des étoiles, pénétrant la dense poussière cosmique pour révéler 16,5 millions d’étoiles et la structure allongée du disque de la galaxie. L’objectif des scientifiques est d’utiliser les données de Webb pour approfondir les connaissances sur l’histoire évolutive de M82.
Avant l’arrivée de Webb, la galaxie en formation d’étoiles était observée par plusieurs autres télescopes, dont Hubble de la NASA et Spitzer, aujourd’hui à la retraite. Cependant, l’énorme quantité de poussière présente dans M82 a empêché les astronomes d’obtenir des informations à haute résolution. Bien que Webb ait déjà exploré cette galaxie, l’étendue de cette nouvelle étude d’imagerie, associée à la sensibilité infrarouge du télescope, lui a permis de percer l’épais rideau de poussière et de révéler des détails auparavant cachés.
Comparaison visuelle : Hubble et Webb dans Messier 82
Une comparaison côte à côte d’une section de la galaxie de formation d’étoiles Messier 82 (M82), capturée par les télescopes spatiaux Hubble (à gauche) et James Webb (à droite) de la NASA, démontre la différence de capacité d’observation. L’image de Hubble, en lumière visible, montre une intense lumière bleuâtre émanant du centre et une bande dense de poussière, sombre au centre et rougeâtre sur les bords, qui traverse la scène en diagonale. Des filaments plus fins et des amas de poussière rougeâtre recouvrent une grande partie de la vue. L’image Webb, en lumière infrarouge, révèle une zone dense d’étoiles, illustrée par des grains lumineux en bleu clair, sur le fond sombre de l’espace. Sur le côté droit, le matériau rouge aggloméré est plus visible dans le coin supérieur droit.
Cette analyse comparative d’une partie de la galaxie Messier 82, observée par les télescopes Hubble et James Webb, met en évidence les capacités complémentaires de chacune. Hubble s’est consacré à détailler la structure des gaz et des poussières de M82, tandis que Webb était capable de percer la poussière et de distinguer des millions d’étoiles en lumière infrarouge.
La vue du télescope dans la lumière proche infrarouge est un instantané d’un scénario qui s’est déroulé sur quelques centaines de millions d’années. L’image Webb révèle environ 16,5 millions d’étoiles individuelles dispersées dans toute la galaxie. La lumière émise par ces sources stellaires se présente sous forme de granules bleus lumineux. Il est important de noter que cela ne représente qu’une fraction du nombre total d’étoiles que les astronomes estiment exister dans une galaxie comme M82, la plupart d’entre elles étant trop faibles pour être observées.
“Le nombre d’étoiles que nous avons pu discerner avec Webb est incroyable”, a déclaré Benjamin Williams, membre de l’équipe de l’Université de Washington. Il a conclu en disant que “C’est un monde totalement différent de ce que nous avons vu avec d’autres télescopes. Toutes ces étoiles, ensemble, fournissent un enregistrement fossile détaillé de la formation et de l’évolution de M82.”
En regardant à l’intérieur de la galaxie, la luminosité accrue et la forme asymétrique du disque galactique suggèrent une structure sous-jacente unique de la galaxie spirale. Les différences de rayons entre les deux côtés indiquent que M82 a une forme déformée, un phénomène qui peut se produire lors de fusions intenses de galaxies.
Eric Bell, membre de l’équipe de l’Université du Michigan, a noté qu’« à première vue, le disque de la galaxie peut paraître moins spectaculaire car Webb voit à travers la poussière ». Il a cependant ajouté que “M82 est un système délicieusement complexe. Les observations de Webb nous aideront à percer certains mystères persistants, tels que la façon dont la formation des étoiles a changé au sein de M82 au cours du dernier milliard d’années.”
La vidéo montre la transition d’image entre Webb et Hubble du M82
La récente observation de M82 par le télescope spatial James Webb de la NASA en utilisant une lumière proche infrarouge représente la plus récente contribution aux données globales sur cette intense galaxie à formation d’étoiles. Le télescope spatial Hubble est l’un des observatoires qui ont déjà analysé M82, détaillant sa structure de gaz et de poussière visible à la lumière.
En raison de la formation extrême d’étoiles dans la galaxie, qui se produit à un rythme dix fois supérieur à celui de la Voie lactée, la naissance des étoiles finira par s’arrêter. L’intense frénésie stellaire de M82 provoque l’éjection de panaches bipolaires de matière de haut en bas du disque. Bien qu’elles semblent être une région chaotique, ces coulées en forme de sablier révèlent une structure en couches. Les filaments jaunâtres du matériau plus proches du disque de la galaxie indiquent un gaz ionisé, tandis que le matériau orange plus éloigné représente de petits grains de poussière. Ces grains sont connus sous le nom d’hydrocarbures aromatiques polycycliques et sont précieux pour suivre la matière dans l’espace entre les étoiles de la galaxie, appelé milieu interstellaire.
Les données recueillies dans cette étude Webb ne constituent qu’une partie du vaste éventail d’informations que les scientifiques analyseront pour tenter de reconstruire l’histoire de la formation de cette intense galaxie à formation d’étoiles.
Kristen McQuinn, membre de l’équipe du Space Telescope Science Institute, a déclaré que « les galaxies sont des écosystèmes si complexes que si vous voulez vraiment les comprendre, vous devez rassembler des ensembles de données provenant de différentes missions ». Elle a expliqué : « Une seule mission ne peut pas répondre entièrement à toutes les questions que nous nous posons sur M82. La combinaison des données collectées par différents télescopes, tels que Webb et Hubble, est extrêmement puissante. En unissant les ensembles de données, nous élargissons ce que nous pouvons étudier et les questions que nous pouvons poser deviennent encore plus complexes.
Le télescope spatial James Webb est considéré comme le premier observatoire des sciences spatiales au monde. Grâce à ses capacités avancées, Webb a percé les mystères de notre système solaire, exploré des mondes lointains autour d’autres étoiles et étudié les structures énigmatiques de l’univers.