Les images les moins belles du télescope Webb sont toujours magnifiques

Maintenant que le télescope spatial le plus puissant du monde est enfin opérationnel, nous avons droit à un flux constant d’images époustouflantes de l’univers. Juste une tonne de galaxies partoutplus détaillé que vous n’en avez jamais vu et trop d’étoiles pour être comptées, toutes scintillantes avec une intensité jamais vue par l’humanité.

Cependant, toutes les images intéressantes du télescope spatial James Webb ne sont pas belles. Certains d’entre eux sont des graphiques comme celui que la NASA a dévoilé la semaine dernière, tout en lignes, points et gribouillis. Ce graphique n’a pas la vue spéciale des amas de galaxies Webb ou le facteur wow d’un instantané de la nébuleuse Carina. Mais la table modeste, et bien d’autres comme celle-ci que Webb produirait au cours des 20 prochaines années, est tranquillement fascinante à sa manière. Ces images élargissent notre imagination de ce à quoi ressemblent les mondes au-delà de notre système solaire.

Tout d’abord, vous devez savoir ce que vous regardez. Le diagramme montre des informations détaillées sur l’atmosphère d’une exoplanète gazeuse géante aux propriétés similaires à Jupiter. WASP-96b est à environ 1 150 années-lumière, en orbite autour de son soleil en 3,5 jours terrestres. Sa température est supérieure à 1000 degrés Fahrenheit (environ 538 degrés Celsius). En mesurant la lumière des étoiles qui traversait l’atmosphère de l’exoplanète, Webb a pu détecter la signature indubitable de l’eau et même trouver des traces de nuages. Sur une planète brûlante comme celle-ci, les nuages ​​sont en fait autre chose. Il fait si chaud que les roches peuvent se condenser dans l’air comme l’eau le fait sur Terre. Ce qui signifie que WASP-96b a des nuages ​​de sable.

Le sable! Lorsque l’astrophysicienne de Cornell, Nikole Lewis, m’a dit cela, j’ai failli tomber de ma chaise. “Il y a beaucoup de choses qui se condensent dans les bonnes conditions de pression et de température en plus de l’eau”, a expliqué Lewis, comme s’il ne venait pas de changer ma perception de quelque chose d’aussi simple que les nuages. J’ai regardé par la fenêtre les nuages ​​de cette planète, du caca blanc pelucheux flottant dans le ciel bleu, et la Terre s’est soudainement sentie exactement comme elle était, l’une des nombreuses planètes de l’univers, chacune avec sa propre histoire et potentiellement la sienne. une sorte d’ambiance. C’est ce que Webb est en train de faire : transformer les exoplanètes dans nos esprits d’objets cosmiques inconnus en endroits très réels avec des cieux extraterrestres.

Les astronomes ont jusqu’à présent découvert plus de 5 000 de ces exoplanètes à l’aide d’autres télescopes spatiaux et d’observatoires au sol. Ils sont tout à fait aptes à découvrir l’orbite, la masse, la densité et d’autres propriétés de base d’une exoplanète. Et ils commencent à extraire des informations sur leur atmosphère. La mission de Webb est envoyée pour accélérer cet effort particulier, révélant des détails cachés dans des cibles que les astronomes ont déjà étudiées, révélant des mondes inconnus qu’ils n’ont pas encore atteints et identifiant éventuellement des molécules dont nous savons qu’elles sont liées à la présence de la vie.

Webb observe l’atmosphère d’une exoplanète comme suit : un télescope spatial pointe son regard vers un système stellaire et attend, se prélassant dans la lumière entrante. Lorsqu’une planète apparaît et se déplace – de notre point de vue – sur le visage de l’étoile, le monde bloque une partie de la lumière des étoiles. Mais une partie de la lumière la traverse et, à sa sortie, elle filtre à travers l’atmosphère de la planète. La lumière atteint le Webb portant les signatures chimiques des gaz dans ces nuages. Les détecteurs de télescope brisent la lumière comme un prisme de verre, qui divise la lumière du soleil en un arc-en-ciel de couleurs. Les astronomes examinent ces données en sélectionnant des signatures de molécules et de composés familiers, puis en les affichant toutes sur un graphique appelé spectre.

Les pics dans le spectre de WASP-96b indiquent la présence de vapeur d’eau. Il est utile d’être un astronome qualifié pour identifier les nuages ​​et les phénomènes nébulaires. “Lorsqu’il y a des nuages ​​et du brouillard dans l’atmosphère, ils provoquent en fait la vapeur d’eau – ces signatures, ces grosses bosses que vous voyez – pour être amorties, donc elles sont en fait un peu plus basses que prévu”, a déclaré Lewis. expliqué. “C’est parce que la lumière traverse également ces nuages ​​et brouillards, et cela réduit la force de cette propriété de la vapeur d’eau.”

Lorsque la NASA a publié l’image de l’atmosphère de WASP-96b, Lewis et ses collègues se sont précipités pour voir comment les résultats se compareraient à d’autres observations de l’exoplanète, en particulier par le télescope spatial Hubble. Webb n’observait l’exoplanète et son étoile que depuis quelques heures, mais les barres d’erreur sur les nouvelles données étaient beaucoup plus petites que les efforts précédents, plus chronophages, a déclaré Lewis. Et Hubble n’a détecté aucun signe de nuages. Le spectre d’une exoplanète semblait aussi magique aux scientifiques des exoplanètes que le champ profond des galaxies aux explorateurs de galaxies. Tout comme Webb peut créer des champs profonds couverts de galaxies en une fraction du temps qu’il a fallu à Hubble, a déclaré Lewis, “nous pouvons faire la même chose avec les exoplanètes, où nous n’avons qu’à regarder la planète une ou deux fois, par opposition à jusqu’à à 10 fois”, qui trouvent ces petites fonctionnalités les plus intéressantes.

Les astronomes veulent utiliser Webb pour détecter des composés plus excitants que l’eau, tels que l’oxygène, le méthane et le dioxyde de carbone, ou mieux encore, plus d’un dans la même atmosphère. “Si vous deviez prendre de l’eau et du méthane, par exemple, et les mettre dans une boîte et les laisser sur Terre à température ambiante, ils se combineraient en fait pour former du dioxyde de carbone, et vous ne vous attendriez pas à ce qu’il reste du méthane”, Megan Mansfield, une astronome de l’Université de l’Arizona qui utilise Webb pour étudier les exoplanètes, me l’a dit. “La seule raison pour laquelle nous avons du méthane dans l’atmosphère terrestre est que la vie en produit constamment.” Trouver une combinaison particulière de gaz qui ne devraient pas apparaître ensemble à moins qu’une forme de vie n’ait produit au moins l’un d’eux est un rêve.

Aussi intrigante qu’une telle découverte puisse être, Webb ne nous montre pas de preuve définitive de la vie extraterrestre. Un télescope spatial ne peut que révéler la présence de quelque chose d’intrigant, laissant aux astronomes le soin d’en déterminer la cause exacte. Les astronomes sont toujours enfermés dans un débat houleux sur l’origine du gaz qui pourrait être présent dans l’atmosphère de Vénus, et cette planète est juste à côté. Un tel travail est encore plus difficile lorsque les scientifiques ont affaire à des planètes éloignées de plusieurs années-lumière. “Je ne pense pas que nous puissions nécessairement dire que la planète a définitivement de la vie, mais je pense qu’il est possible que nous trouvions des planètes vraiment intéressantes que nous aimerions observer”, a déclaré Mansfield. avec un tout nouveau télescope spatial. Lorsque les astronomes ont commencé à parler de construire un télescope comme Webb il y a plus de 30 ans, les exoplanètes n’avaient pas encore été découvertes. Ce n’est que plus tard, lorsque la science des exoplanètes a commencé à s’épanouir dans un véritable domaine, que les capacités techniques nécessaires ont été ajoutées.

Mais jusqu’à ce que Suivant grand télescope spatial, Webb nous présente l’étendue des atmosphères extraterrestres dans l’espace. Près d’un quart de la première année d’observation du télescope a été consacré à la recherche sur les exoplanètes. Les astronomes peuvent rechercher d’autres types de gaz atmosphériques et d’autres nuages ​​plus étranges. Ils peuvent même utiliser les données pour déduire ce qui pourrait être caché sous les nuages ​​et faire des prédictions sur les surfaces extraterrestres. Ils peuvent théoriser comment et quand ces planètes se sont formées, nous racontant de meilleures histoires sur les mondes au-delà de nous, y compris de petites planètes rocheuses comme la Terre qui orbitent juste à la bonne distance confortable de leur étoile – des mondes potentiellement habitables.

Quand la NASA dit “habitable”, ça ne veut pas dire ça NOUS pourrait y habiter ou même le visiter. Même nos voisins planétaires les plus proches, situés à 4,2 années-lumière dans le système stellaire connu sous le nom de Proxima Centauri, prendraient des décennies pour atteindre un minuscule vaisseau spatial robotique équipé de quelques caméras et d’une curiosité. Le télescope Webb peut nous aider à nous familiariser avec toutes sortes de mondes extraterrestres, mais nous ne pouvons qu’admirer de loin, en regardant les données – les minuscules pics et vallées d’une parcelle de terrain – pour guider nos rêves sur ce que ces endroits pourraient être. Comme. . Connaître la masse d’une exoplanète est certainement scientifiquement utile, mais cela n’est pas vraiment époustouflant. Et les nuages ​​de sable ? C’est à peu près là-bas.

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