Un portrait vivant de galaxies en interaction marque le deuxième anniversaire de Webb

Un duo de galaxies en interaction commémore le deuxième anniversaire scientifique du télescope spatial James Webb de la NASA, qui réalise 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 n'a cessé de percer les mystères de l'univers », a déclaré l'administrateur de la NASA Bill Nelson. « Avec des images remarquables 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 le type de 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 offre 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 en posant de nouvelles questions passionnantes auxquelles il faut répondre. Il n'a jamais été aussi possible d'explorer toutes les facettes de l'univers. »

 

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 de la NIRCam (Near-Infrared Camera) et de l'instrument MIRI (Mid-Infrared Instrument) de Webb, montrent clairement qu'elles sont reliées 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.

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 qui peuvent 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. 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 donner un 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.

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 pour voir PGC 1237172 pratiquement disparaître. La lumière infrarouge moyenne 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 infrarouge moyenne.

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 bien plus éloignées, 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.

Fourni par le Space Telescope Science Institute