Le télescope spatial James Webb, qui fête son deuxième anniversaire, a capturé des images époustouflantes des galaxies en interaction connues sous le nom d'Arp 142. Grâce à la technologie infrarouge, Webb a présenté l'interaction détaillée entre les galaxies du Pingouin et de l'Œuf, révélant de nouvelles formations d'étoiles et offrant des informations sur la dynamique et l'évolution des galaxies. Crédits : NASA, ESA, CSA, STScI
Le télescope spatial James Webb de la NASA montre une paire de galaxies entrelacées en lumière infrarouge, sa dernière publication dans une série d'observations en cours.
Le Télescope spatial James Webb Le télescope fonctionne 24 heures sur 24 et surprend souvent les chercheurs par ses images et données infrarouges extrêmement détaillées et incroyablement précises. Ces longueurs d'onde de lumière, qui se situent au-delà de ce que nos yeux peuvent voir, étaient largement hors de portée à ce niveau de détail jusqu'à ce que Webb commence à effectuer des observations scientifiques le 12 juillet 2022, pour le compte des astronomes du monde entier.
Pour célébrer son deuxième anniversaire scientifique, le télescope a observé Arp 142, une paire de galaxies en interaction surnommée le Pingouin et l'Œuf. L'image principale combine la lumière proche et moyenne infrarouge, qui souligne visuellement la manière dont les galaxies interagissent (recherchez la faible forme bleue en U inversé qui enveloppe les deux galaxies) ainsi qu'une « fête des étoiles », une abondance de formation d'étoiles récentes, dans le Pingouin.
La vue infrarouge moyenne de Webb des galaxies en interaction Arp 142 semble chanter en couleurs primaires. L'arrière-plan de l'espace ressemble à une obscurité béante parsemée de perles multicolores brillantes. Cette image a été prise par MIRI, l'instrument infrarouge moyen du télescope, que les astronomes utilisent pour étudier les objets plus froids et plus anciens, la poussière et les galaxies extrêmement lointaines. Crédits : NASA, ESA, CSA, STScI
Un portrait saisissant de galaxies en interaction marque le deuxième anniversaire du télescope spatial Webb
Deux pour deux ! Un duo de galaxies en interaction commémore le deuxième anniversaire scientifique du télescope spatial James Webb de la NASA, qui effectue des observations constantes, notamment des images et des données très détaillées appelées spectres. Ses opérations ont donné lieu à un « défilé » de découvertes par des astronomes du monde entier.
« Depuis que le président Biden et la vice-présidente Harris ont dévoilé la première image du télescope spatial James Webb il y a deux ans, Webb a continué à percer les mystères de l'univers », a déclaré NASA Bill Nelson, administrateur de la NASA. « Avec des images remarquables provenant des quatre coins du cosmos, remontant presque au début des temps, les capacités de Webb jettent un nouvel éclairage sur notre environnement céleste et inspirent les futures générations de scientifiques, d'astronomes et d'explorateurs. »
« En seulement deux ans, Webb a transformé notre vision de l’univers, permettant la réalisation d’une science de classe mondiale qui a poussé la NASA à faire de cette mission une réalité », a déclaré Mark Clampin, directeur de la division d’astrophysique au siège de la NASA à Washington. « Webb nous donne un aperçu des mystères de longue date sur l’univers primitif et ouvre une nouvelle ère d’étude des mondes lointains, tout en nous fournissant des images qui inspirent les gens du monde entier et posent de nouvelles questions passionnantes auxquelles il faut répondre. Il n’a jamais été aussi possible d’explorer toutes les facettes de l’univers. »
Cette « fête des pingouins » est bruyante ! La galaxie spirale déformée au centre, le Pingouin, et la galaxie elliptique compacte à gauche, l’Œuf, sont enfermées dans une étreinte active. Une nouvelle image dans le proche et moyen infrarouge du télescope spatial James Webb, prise pour marquer sa deuxième année de recherche, montre que leur interaction est marquée par une faible lueur bleue en forme de U inversé.
Les deux galaxies, connues sous le nom d’Arp 142, ont effectué leur premier passage il y a entre 25 et 75 millions d’années, provoquant un « feu d’artifice » ou la formation de nouvelles étoiles dans la galaxie Pingouin. Dans les cas les plus extrêmes, les fusions peuvent entraîner la formation de milliers de nouvelles étoiles par an, pendant quelques millions d’années. Pour la galaxie Pingouin, les recherches ont montré qu’environ 100 à 200 étoiles se sont formées par an. En comparaison, notre galaxie, la Voie lactée (qui n’interagit pas avec une galaxie de la même taille), forme environ six à sept nouvelles étoiles par an.
Crédits : NASA, ESA, CSA, STScI
Observations perspicaces des interactions galactiques
La spécialisation du télescope dans la capture de la lumière infrarouge — qui dépasse ce que nos propres yeux peuvent détecter — montre ces galaxies, connues collectivement sous le nom d'Arp 142, enfermées dans une lente danse cosmique. Les observations de Webb, qui combinent la lumière proche et moyenne infrarouge du télescope de Webb Caméra NIRCam (Caméra proche infrarouge) et MIRI (Mid-Infrared Instrument), respectivement, montrent clairement qu'ils sont reliés par une brume représentée en bleu qui est un mélange d'étoiles et de gaz, résultat de leur mélange.
Leur interaction continue a commencé il y a 25 à 75 millions d'années, lorsque le Pingouin (catalogué individuellement sous le nom de NGC 2936) et l'Œuf (NGC 2937) ont effectué leur premier passage. Ils continueront à se balancer et à effectuer plusieurs boucles supplémentaires avant de fusionner en une seule galaxie dans des centaines de millions d'années.
Deux pingouins, deux œufs — deux combinaisons de couleurs très différentes ! Le télescope spatial Hubble a capturé la lumière visible lors de l'observation d'Arp 142, surnommé le Pingouin et l'Œuf, en 2013. À droite, la vue en lumière proche infrarouge du télescope spatial James Webb de la même région. Crédits : NASA, ESA, CSA, STScI
L'évolution du pingouin et de l'œuf
Avant sa première approche, le Pingouin avait la forme d'une spirale. Aujourd'hui, son centre galactique brille comme un œil, ses bras déroulés forment désormais un bec, une tête, une colonne vertébrale et une queue déployée.
Comme toutes les galaxies spirales, la galaxie du Pingouin est encore très riche en gaz et en poussière. La « danse » des galaxies a attiré gravitationnellement les zones les plus minces de gaz et de poussière de la galaxie du Pingouin, les faisant s'écraser en vagues et former des étoiles. Cherchez ces zones à deux endroits : ce qui ressemble à un poisson dans son « bec » et les « plumes » dans sa « queue ».
Autour de ces étoiles plus récentes se trouve une matière semblable à de la fumée qui comprend des molécules contenant du carbone, appelées hydrocarbures aromatiques polycycliques, que Webb est particulièrement doué pour détecter. De la poussière, visible sous forme d'arcs orange plus pâles et plus profonds, descend également de son bec jusqu'aux plumes de sa queue.
En revanche, la forme compacte de l'Œuf reste largement inchangée. En tant que galaxie elliptique, elle est remplie d'étoiles vieillissantes et possède beaucoup moins de gaz et de poussières pouvant être extraites pour former de nouvelles étoiles. Si les deux étaient des galaxies spirales, chacune terminerait la première « torsion » par la formation de nouvelles étoiles et des boucles tourbillonnantes, appelées queues de marée.
Une autre raison pour laquelle l'Œuf ne semble pas avoir été perturbé : ces galaxies ont à peu près la même masse ou le même poids, ce qui explique pourquoi l'elliptique, qui semble plus petite, n'a pas été consommée ou déformée par le Pingouin.
Cette vidéo montre Arp 142, une paire de galaxies en interaction affectueusement surnommée le Pingouin et l'Œuf, située à 326 millions d'années-lumière de la Terre. Le voyage commence et se termine sur une nouvelle image dans l'infrarouge moyen et proche du télescope spatial James Webb, et comprend un bref fondu vers une image en lumière visible du Le télescope spatial Hubble. Les deux étoiles ne sont séparées que par 100 000 années-lumière, ce qui est relativement proche en termes astronomiques. voie Lactée La galaxie spirale et sa voisine la plus proche, la galaxie d'Andromède, sont séparées par environ 2,5 millions d'années-lumière. Cette visite met en lumière ce qui s'est passé depuis leur interaction, notamment une brume bleue qui les relie. Recherchez également des vues contrastées de la galaxie spirale en haut à droite, qui « disparaît » dans la vue infrarouge moyenne de Webb. Crédits : NASA, ESA, CSA, STScI, Danielle Kirshenblat (STScI)
Le contexte plus large des interactions galactiques
On estime que le Pingouin et l’Œuf sont à environ 100 000 années-lumière l’un de l’autre, ce qui est assez proche en termes astronomiques. Pour mettre les choses en contexte, la Voie lactée et notre plus proche voisine, la galaxie d’Andromède, sont à environ 2,5 millions d’années-lumière l’une de l’autre. Elles aussi interagiront, mais pas avant environ 4 milliards d’années. (Voir la vidéo ci-dessous.)
Cette visualisation scientifique d'une simulation informatique illustre la collision inévitable entre notre galaxie, la Voie lactée, et la galaxie d'Andromède (également connue sous le nom de Messier 31). Les observations du télescope spatial Hubble de la NASA indiquent que les deux galaxies, attirées l'une vers l'autre par leur gravité mutuelle, entreront en collision frontale dans environ 4 milliards d'années.
Regardez maintenant en haut à droite pour repérer une galaxie qui n'est pas présente à cette fête. Cette galaxie vue par la tranche, cataloguée PGC 1237172, est à 100 millions d'années-lumière plus proche de la Terre. Elle est également assez jeune, regorgeant de nouvelles étoiles bleues.
Vous voulez un autre tour de passe-passe ? Passez à l'image de Webb prise uniquement dans l'infrarouge moyen (la deuxième image de cette page) pour voir PGC 1237172 pratiquement disparaître. La lumière de l'infrarouge moyen capture en grande partie les étoiles plus froides et plus anciennes ainsi qu'une quantité incroyable de poussière. Comme la population stellaire de la galaxie est si jeune, elle « disparaît » dans la lumière de l'infrarouge moyen.
Prenez également un moment pour observer l’arrière-plan. L’image de Webb regorge de galaxies lointaines. Certaines ont des formes spiralées et ovales, comme celles qui parsèment les « plumes de la queue » du Pingouin, tandis que d’autres sont dispersées un peu partout sous forme de points informes. Cela témoigne de la sensibilité et de la résolution des instruments infrarouges du télescope. (Comparez la vue de Webb à l’observation de 2018 qui combine la lumière infrarouge du télescope spatial Spitzer de la NASA, aujourd’hui retiré, et la lumière proche infrarouge et visible du télescope spatial Hubble de la NASA.) Même si ces observations n’ont duré que quelques heures, Webb a révélé des galaxies beaucoup plus lointaines, plus rouges et plus poussiéreuses que les télescopes précédents – une raison de plus de s’attendre à ce que Webb continue d’élargir notre compréhension de tout ce qui se trouve dans l’univers.
Cette visualisation examine la structure tridimensionnelle d'Arp 142, une paire de galaxies en interaction surnommées le Pingouin et l'Œuf, telle qu'observée en lumière proche infrarouge par le télescope spatial James Webb.
Arp 142 se trouve à 326 millions d'années-lumière de la Terre dans la constellation de l'Hydre.
Le télescope spatial James Webb est le premier observatoire scientifique spatial au monde. Webb résout les mystères de notre système solaire, regarde au-delà des mondes lointains autour d'autres étoiles et sonde les structures et origines mystérieuses de notre univers et notre place dans celui-ci. Webb est un programme international dirigé par la NASA avec ses partenaires, l'ESA (Agence spatiale européenne) et l'ASC (Agence spatiale canadienne).
