Bonnes nouvelles du JWST (James Webb Space Telescope)

[jackbauer 2 13 784]

L'image brute de la nébuleuse du crabe :

 

 

[Huitzilopochtli 6 627]

Bonjour,

Le JWST observe la ceinture de Kuiper : Sedna, Gonggong et Quaoar

https://phys.org/news/2023-10-jwst-kuiper-belt-sedna-gonggong.html

La ceinture de Kuiper, vaste région aux confins de notre système solaire peuplée d’innombrables objets glacés, est un trésor de découvertes scientifiques. La détection et la caractérisation des objets de la ceinture de Kuiper (KBO), parfois appelés objets transneptuniens (TNO), ont conduit à une nouvelle compréhension de l'histoire du système solaire.

La disposition des KBO est un indicateur des courants gravitationnels qui ont façonné le système solaire et révèle une histoire dynamique de migrations planétaires. Depuis la fin du 20e siècle, les scientifiques souhaitent examiner de plus près les KBO pour en savoir plus sur leurs orbites et leur composition.

L'étude des corps du système solaire externe est l'un des nombreux objectifs du télescope spatial James Webb (JWST). À l'aide des données obtenues par le spectromètre proche infrarouge de Webb (NIRSpec), une équipe internationale d'astronomes a observé trois planètes naines dans la ceinture de Kuiper : Sedna, Gonggong et Quaoar. Ces observations ont révélé plusieurs choses intéressantes sur leurs orbites et leur composition respectives, notamment la présence d'hydrocarbures légers et de molécules organiques complexes que l’on pense résulter de l’irradiation du méthane.

La recherche a été dirigée par Joshua Emery, professeur agrégé d'astronomie et de sciences planétaires à la Northern Arizona University. Il a été rejoint par des chercheurs du Goddard Space Flight Center (GSFC) de la NASA, de l'Institut d'Astrophysique Spatiale (Université Paris-Saclay), du Pinhead Institute, du Florida Space Institute (University of Central Florida), du Lowell Observatory, du Southwest Research Institute (SwRI), Space Telescope Science Institute (STScI) et de l'Université Cornell. Une préimpression de leur article a été publiée sur le serveur arXiv et est en cours d'examen pour publication par Icarus .

Malgré tous les progrès de l’astronomie et des sondes robotiques, ce que nous savons de la région transneptunienne et de la ceinture de Kuiper est encore limité. À ce jour, la seule mission destinée à étudier Uranus, Neptune et leurs principaux satellites était la mission Voyager 2, qui a survolé ces planètes géantes de glace respectivement en 1986 et 198. De plus, la mission New Horizons a été le premier vaisseau spatial à étudier Pluton et ses satellites (en juillet 2015) et le seul à rencontrer un objet dans la ceinture de Kuiper, ce qui s'est produit le 1er janvier 2019, alors qu'il survolait le KBO connu sous le nom de Arrokoth.

C’est l’une des nombreuses raisons pour lesquelles les astronomes attendaient avec impatience le lancement du JWST. En plus d’étudier les exoplanètes et les premières galaxies de l’univers, ses puissantes capacités d’imagerie infrarouge ont également été tournées vers les marges du système solaire, révélant d'abord de nouvelles images de Mars, de Jupiter et de ses plus gros satellites. Pour leur étude, Emery et ses collègues ont consulté les données dans le proche infrarouge obtenues par le Webb télescope sur trois planétoïdes de la ceinture de Kuiper : Sedna, Gonggong et Quaoar. Ces corps ont un diamètre d'environ 1 000 km, ce qui les place dans la désignation IAU des planètes naines.

Images de l'une des deux observations du réseau PRISM de Sedna, Gonggong et Quaoar. Crédit : Emery, JP et al. (2023)

Comme Emery l'a déclaré à Universe Today par courrier électronique, ces corps sont particulièrement intéressants pour les astronomes en raison de leur taille, de leurs orbites et de leurs compositions. D'autres corps transneptuniens, comme Pluton, Éris, Haumea et Makemake, ont tous retenu des glaces volatiles à leur surface (azote, méthane, etc.). La seule exception est Haumea, qui a perdu ses substances volatiles lors d'un impact important (apparemment). Comme Emery l'a dit, ils voulaient voir si Sedna, Gonggong et Quaoar avaient également des substances volatiles similaires sur leurs surfaces :

"Des travaux antérieurs ont montré que cela pourrait être le cas. Bien qu'ils soient tous de tailles à peu près similaires, leurs orbites sont distinctes. Sedna est un objet interne du nuage d'Oort avec un périhélie de 76 UA et un aphélie à près de 1 000 UA, Gonggong est aussi sur une orbite très elliptique, avec un périhélie de 33 UA et un aphélie d'environ 100 UA, et Quaoar est sur une orbite relativement circulaire proche de 43 UA. Ces orbites placent les corps dans différents régimes de température et différents environnements d'irradiation.

À l'aide des données de l'instrument NIRSpec de Webb, l'équipe a observé les trois corps en mode prisme basse résolution à des longueurs d'onde allant de 0,7 à 5,2 micromètres (µm), les plaçant tous dans le spectre proche infrarouge. Des observations supplémentaires ont été faites sur Quaoar de 0,97 à 3,16 µm en utilisant des réseaux à moyenne résolution à dix fois la résolution spectrale. Les spectres résultants ont révélé des choses intéressantes sur ces TNO et leurs compositions de surface, indique Emery :

"Nous avons trouvé de l'éthane (C2 H6 ) en abondance sur les trois corps, surtout sur Sedna. Sedna recèle également de l'acétylène (C2 H2 ) et de l'éthylène (C2 H4 ). Les abondances sont en corrélation avec l'orbite (leurs présences sont nettes sur Sedna , moins sur Gonggong, moins sur Quaoar), ce qui est cohérent avec les températures relatives et les environnements d'irradiation. Ces molécules sont des produits d'irradiation directe du méthane (CH4 ). Si l'éthane (ou les autres molécules) était resté longtemps sur les surfaces, ils auraient été transformés en molécules encore plus complexes par irradiation. Comme nous les voyons encore, nous soupçonnons que du méthane (CH4 ) doit être réapprovisionné assez régulièrement en surface."
Ces résultats concordent avec ceux présentés dans deux études récentes dirigées par le Dr Will Grundy, astronome à l'Observatoire Lowell et co-chercheur de la mission New Horizons, et Chris Glein, planétologue et géochimiste au SwRI. Pour les deux études, Grundy, Glien et leurs collègues ont mesuré les rapports deutérium/hydrogène (D/H) dans le méthane sur Eris et Makemake et ont conclu que le méthane n'était pas primordial. Au lieu de cela, ils soutiennent que les ratios résultent d'une transformation du méthane dans l'intérieur de ces objets puis de leur libération à la surface.

"Nous pensons que la même chose pourrait être vraie pour Sedna, Gonggong et Quaoar", explique Emery. "Nous constatons également que les spectres de Sedna, Gonggong et Quaoar sont distincts de ceux des petits KBO. Il y a eu des discussions lors de deux conférences récentes qui ont permis de classer les données JWST des petits KBO regroupés en trois groupes, dont aucun ne ressemble à Sedna, Gonggong, et Quaoar. Ce résultat est cohérent avec le fait que nos trois plus grands corps ont une histoire géothermique différente.

Ces découvertes pourraient avoir des implications significatives pour l’étude des KBO, des TNO et d’autres objets du système solaire externe. Cela inclut de nouvelles informations sur la formation d’objets au-delà de la ligne de glace dans les systèmes planétaires, qui fait référence à la ligne au-delà de laquelle les composés volatils gèlent. Dans notre système solaire, la région transneptunienne correspond cette ligne pour l'azote, où les corps retiendront de grandes quantités de substances volatiles avec des points de congélation très bas (c'est-à-dire l'azote, le méthane et l'ammoniac).

Ces découvertes, déclare Emery, démontrent également quel type de processus évolutifs sont à l'œuvre pour les corps dans cette région. "La principale implication pourrait être de déterminer la taille à laquelle les KBO sont devenus suffisamment chauds pour le retraitement intérieur des glaces primordiales, peut-être même pour leur différenciation. Nous devrions également être en mesure d'utiliser ces spectres pour mieux comprendre la transformation par irradiation des glaces de surface dans le système solaire externe. Et les études futures pourront également examiner plus en détail la stabilité volatile et la possibilité d’atmosphères sur ces corps sur n’importe quelle partie de leurs orbites. »

Les résultats de cette étude mettent également en valeur les capacités du JWST, qui a fait ses preuves à de nombreuses reprises depuis sa mise en service au début de l'année dernière. Ils nous rappellent également qu'en plus de permettre de nouvelles visions et de percées sur des planètes lointaines, des galaxies et la structure à grande échelle de l'univers, le Webb peut également révéler des choses sur notre petit coin du cosmos.

"Les données JWST sont fantastiques", ajoute Emery. "Elles nous ont permis d'obtenir des spectres à des longueurs d'onde plus longues que celles que nous pouvons obtenir depuis le sol, ce qui a permis la détection de ces glaces. Souvent, lors de l'observation dans une nouvelle gamme de longueurs d'onde, les données initiales peuvent être de très mauvaise qualité. JWST a non seulement ouvert une nouvelle gamme de longueurs d'onde, mais a également fourni des données d'une qualité fantastique, sensibles à une série de matériaux présents sur les surfaces du système solaire externe.
 

[jackbauer 2 13 784]

 

Le 20/10/2023 à 03:27, jackbauer 2 a dit :

"...En utilisant  leJWST , DokkumPieter et leurs collègues ont découvert un rare alignement parfait entre deux galaxies du jeune Univers. La galaxie la plus éloignée est courbée en un « anneau d'Einstein », en raison de la courbure de l'espace-temps autour de la galaxie la plus proche..."

 

 

 

 

Eric Simon revient, de façon très approfondie, dans "ça se passe la haut" :

https://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2023/11/decouverte-dune-galaxie-compacte.html#more

 

Découverte d'une galaxie compacte entourée d'un anneau d'Einstein 3,3 milliards d'années post Big Bang

 

Des astronomes ont rapporté la découverte d'une nouvelle galaxie compacte située à un redshift de presque 2 à l'aide du télescope spatial James Webb. Cette galaxie désignée JWST-ER1, est une galaxie qui a la particularité inédite d'être entourée entièrement par une lentille gravitationnelle : un anneau d'Einstein, qui est l'image complètement déformée d'une galaxie située à un redshift de 3... Cet anneau d'Einstein parfait permet d'obtenir des informations précises sur le rayon et la masse de la galaxie-lentille JWST-ER1. L'étude est publiée dans Nature Astronomy.

Modifié 5 novembre 2023 par jackbauer 2

[jackbauer 2 13 784]

"...Les télescopes Chandra & Webb de la NASA ont uni leurs forces pour découvrir le trou noir le plus éloigné jamais détecté en rayons X ! Le trou noir supermassif, situé à environ 13,2 milliards d’années-lumière de la Terre, est observé alors que l’univers n’avait que 3 % de son âge actuel..."

 

 

 

- Un indicateur clé de la croissance d’un trou noir supermassif – l’émission de rayons X – a été découvert dans une galaxie extrêmement lointaine.

 

- Cette galaxie, UHZ1, se trouve à 13,2 milliards d’années-lumière, alors que l’univers n’avait que 3 % de son âge actuel.

 

- L’observatoire à rayons X Chandra de la NASA et le télescope spatial James Webb ont uni leurs forces pour faire cette découverte.

 

- Ceci est considéré comme la meilleure preuve à ce jour que certains trous noirs primitifs se sont formés à partir de nuages massifs de gaz.

 

Cette image contient le trou noir le plus éloigné jamais détecté dans les rayons X, un résultat qui pourrait expliquer comment certains des premiers trous noirs supermassifs de l’univers se sont formés. Comme nous le rapportons dans notre communiqué de presse, cette découverte a été faite à l’aide de l’observatoire à rayons X Chandra de la NASA (violet) et des données infrarouges du télescope spatial James Webb de la NASA (rouge, vert, bleu).

 

Le trou noir extrêmement lointain est situé dans la galaxie UHZ1 en direction de l’amas de galaxies Abell 2744. L’amas de galaxies se trouve à environ 3,5 milliards d’années-lumière de la Terre. Les données du télescope Webb révèlent toutefois que UHZ1 est beaucoup plus éloigné qu’Abell 2744. À quelque 13,2 milliards d’années-lumière, UHZ1 est observée alors que l’univers n’avait que 3 % de son âge actuel.

En utilisant plus de deux semaines d’observations de Chandra, les chercheurs ont pu détecter l’émission de rayons X d’UHZ1 – une signature révélatrice d’un trou noir supermassif en croissance au centre de la galaxie. Le signal de rayons X est extrêmement faible et Chandra n’a pu le détecter – même avec cette longue observation – qu’en raison du phénomène connu sous le nom de lentille gravitationnelle qui a augmenté le signal d’un facteur quatre.

 

Les parties violettes de l’image montrent les rayons X de grandes quantités de gaz chaud dans Abell 2744. L’image infrarouge montre des centaines de galaxies dans l’amas, ainsi que quelques étoiles de premier plan. Les encarts zooment sur une petite zone centrée sur UHZ1. Le petit objet de l’image de Webb est la galaxie lointaine UHZ1 et le centre de l’image de Chandra montre les rayons X provenant d’un matériau proche du trou noir supermassif au milieu de UHZ1. La grande taille de la source de rayons X par rapport à la vue infrarouge de la galaxie est due au fait qu’elle représente la plus petite taille que Chandra puisse résoudre. Les rayons X proviennent en fait d’une région beaucoup plus petite que la galaxie.

 

(...)

 

Cette découverte est importante pour comprendre comment certains trous noirs supermassifs – ceux qui contiennent jusqu’à des milliards de masses solaires et résident au centre des galaxies – peuvent atteindre des masses colossales peu de temps après le Big Bang. Se forment-ils directement à partir de l’effondrement de nuages massifs de gaz, créant des trous noirs pesant entre 100 000 et 100 000 soleils ? Ou proviennent-ils d’explosions des premières étoiles qui créent des trous noirs ne pesant qu’entre une dizaine et une centaine de soleils ?

L’équipe d’astronomes a trouvé des preuves solides que le trou noir nouvellement découvert dans UHZ1 est né massif. Ils estiment que sa masse se situe entre 10 et 100 millions de soleils, en se basant sur la luminosité et l’énergie des rayons X. Cette gamme de masse est similaire à celle de toutes les étoiles de la galaxie où elle vit, ce qui contraste fortement avec les trous noirs au centre des galaxies de l’univers proche qui ne contiennent généralement qu’environ un dixième de pour cent de la masse des étoiles de leur galaxie hôte.

La grande masse du trou noir à un jeune âge, ainsi que la quantité de rayons X qu’il produit et la luminosité de la galaxie détectée par Webb, sont tous en accord avec les prédictions théoriques de 2017 pour un « trou noir surdimensionné » qui s’est directement formé à partir de l’effondrement d’un énorme nuage de gaz.

 

 

Modifié 6 novembre 2023 par jackbauer 2

[jackbauer 2 13 784]

 

[symaski62 1 415]

https://www.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-findings-support-long-proposed-process-of-planet-formation/

 

source: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acf5ec  

 

 

 

 

[jackbauer 2 13 784]

Traduction automatique du commentaire qui accompagne le dernier tableau posté par Sym :

 

Ce graphique est une interprétation des données de MIRI, l’instrument dans l’infrarouge moyen du télescope Webb, qui est sensible à la vapeur d’eau dans les disques. Il montre la différence entre la dérive des cailloux et la teneur en eau d’un disque compact par rapport à un disque étendu avec des anneaux et des espaces. Dans le disque compact à gauche, alors que les cailloux recouverts de glace dérivent vers l’intérieur vers la région plus chaude plus proche de l’étoile, ils ne sont pas gênés. Lorsqu’ils traversent la limite de la neige, leur glace se transforme en vapeur et fournit une grande quantité d’eau pour enrichir les planètes intérieures rocheuses qui viennent de se former. Sur la droite se trouve un disque étendu avec des anneaux et des espaces. Alors que les cailloux recouverts de glace commencent leur voyage vers l’intérieur, beaucoup sont arrêtés par les brèches et piégés dans les anneaux. Moins de cailloux glacés sont capables de traverser la limite de la neige pour fournir de l’eau à la région intérieure du disque.

 

https://www.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-findings-support-long-proposed-process-of-planet-formation/

[Achaim 4 752]

Merci @jackbauer 2 de nous faire systématiquement les traductions en français, du moins pour moi qui ne fonctionne pas sur Google...

Sa évite pleins de manipes pour aller rouvrir sur Google traduction et donc un peut chi....qui pourrait nous éloigner de ces interressants sujets ....

 

[jackbauer 2 13 784]

https://www.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-hubble-combine-to-create-most-colorful-view-of-universe/

Webb et Hubble s’associent pour créer la vue la plus colorée de l’univers

(traduction automatique)

 

Le télescope spatial James Webb de la NASA et le télescope spatial Hubble se sont unis pour étudier un vaste amas de galaxies connu sous le nom de MACS0416. L’image panchromatique qui en résulte combine la lumière visible et infrarouge pour assembler l’une des vues les plus complètes de l’univers jamais prises. Situé à environ 4,3 milliards d’années-lumière de la Terre, MACS0416 est une paire d’amas de galaxies en collision qui finiront par se combiner pour former un amas encore plus grand.
L’image révèle une multitude de détails qui ne peuvent être capturés qu’en combinant la puissance des deux télescopes spatiaux. Il comprend une abondance de galaxies à l’extérieur de l’amas et une pincée de sources qui varient au fil du temps, probablement en raison de la lentille gravitationnelle – la distorsion et l’amplification de la lumière provenant de sources d’arrière-plan lointaines.

 

 

Cette vue panchromatique de l’amas de galaxies MACS0416 a été créée en combinant les observations infrarouges du télescope spatial James Webb de la NASA avec les données en lumière visible du télescope spatial Hubble de la NASA. La couverture des longueurs d’onde qui en résulte, de 0,4 à 5 microns, révèle un paysage vivant de galaxies dont les couleurs donnent des indices sur les distances des galaxies : les galaxies les plus bleues sont relativement proches et montrent souvent une formation d’étoiles intense, comme Hubble l’a mieux détecté, tandis que les galaxies plus rouges ont tendance à être plus éloignées, ou bien contiennent une grande quantité de poussière, comme l’a détecté Webb. L’image révèle une multitude de détails qui ne peuvent être capturés qu’en combinant la puissance des deux télescopes spatiaux. Dans cette image, le bleu représente les données aux longueurs d’onde de 0,435 et 0,606 microns (filtres Hubble F435W et F606W) ; cyan est de 0,814, 0,9 et 1,05 microns (filtres Hubble F814W, F105W et filtre Webb F090W) ; le vert correspond à 1,15, 1,25, 1,4, 1,5 et 1,6 microns (filtres Hubble F125W, F140W et F160W, et filtres Webb F115W et F150W) ; le jaune est de 2,00 et 2,77 microns (filtres Webb F200W et F277W) ; l’orange est de 3,56 microns (filtre Webb F356W) ; et le rouge représente les données à 4,1 et 4,44 microns (filtres Webb F410M et F444W).

 

 

Cette comparaison côte à côte des MACS0416 d’amas de galaxies vus par le télescope spatial Hubble en lumière optique (à gauche) et le télescope spatial James Webb en lumière infrarouge (à droite) révèle des détails différents. Les deux images présentent des centaines de galaxies, mais l’image du télescope Webb montre des galaxies invisibles ou à peine visibles sur l’image de Hubble. En effet, la vision infrarouge de Webb peut détecter des galaxies trop lointaines ou poussiéreuses pour que Hubble puisse les voir. (La lumière des galaxies lointaines est décalée vers le rouge en raison de l’expansion de l’univers.) Le temps d’exposition total pour Webb était d’environ 22 heures, comparativement à 122 heures pour l’image de Hubble.

 

Arbre de Noël Galaxy Cluster

Bien que les nouvelles observations du télescope Webb contribuent à cette vision esthétique, elles ont été prises dans un but scientifique précis. L’équipe de recherche a combiné ses trois époques d’observations, chacune prise à quelques semaines d’intervalle, avec une quatrième époque de l’équipe de recherche CANUCS (CAnadian NIRISS Unbiased Cluster Survey). L’objectif était de rechercher des objets dont la luminosité observée varie au cours du temps, connus sous le nom de transitoires.

Ils ont identifié 14 de ces transitoires à travers le champ de vision. Douze de ces transitoires ont été localisés dans trois galaxies qui sont fortement grossies par la lentille gravitationnelle, et sont susceptibles d’être des étoiles individuelles ou des systèmes d’étoiles multiples qui sont brièvement très fortement grossis. Les deux transitoires restants se trouvent dans des galaxies d’arrière-plan plus modérément grossies et sont susceptibles d’être des supernovae.

« Nous appelons MACS0416 l’amas de galaxies de l’arbre de Noël, à la fois parce qu’il est si coloré et à cause de ces lumières vacillantes que nous trouvons à l’intérieur. Nous pouvons voir des transitoires partout », a déclaré Haojing Yan de l’Université du Missouri à Columbia, auteur principal d’un article décrivant les résultats scientifiques.

La découverte d’un si grand nombre de transitoires avec des observations couvrant une période de temps relativement courte suggère que les astronomes pourraient trouver de nombreux transitoires supplémentaires dans cet amas et d’autres comme celui-ci grâce à une surveillance régulière avec Webb.

 

 

Une étoile Kaiju
Parmi les transitoires identifiés par l’équipe, l’un d’entre eux s’est particulièrement démarqué. Situé dans une galaxie qui existait environ 3 milliards d’années après le Big Bang, il est grossi d’un facteur d’au moins 4 000. L’équipe a surnommé le système stellaire « Mothra » en clin d’œil à sa « nature de monstre », étant à la fois extrêmement brillant et extrêmement grossi. Elle rejoint une autre étoile à lentille que les chercheurs avaient précédemment identifiée et qu’ils avaient surnommée « Godzilla ». (Godzilla et Mothra sont tous deux des monstres géants connus sous le nom de kaiju dans le cinéma japonais.)

Il est intéressant de noter que Mothra est également visible dans les observations de Hubble qui ont été prises neuf ans auparavant. C’est inhabituel, car un alignement très spécifique entre l’amas de galaxies au premier plan et l’étoile d’arrière-plan est nécessaire pour grossir une étoile de manière aussi importante. Les mouvements mutuels de l’étoile et de l’amas auraient dû finir par éliminer cet alignement.
L’explication la plus probable est qu’il y a un objet supplémentaire dans l’amas de premier plan qui ajoute plus de grossissement. L’équipe a réussi à contraindre sa masse à être comprise entre 10 000 et 1 million de fois la masse de notre Soleil. La nature exacte de ce que l’on appelle la « milli-lentille » reste cependant inconnue.

« L’explication la plus probable est un amas d’étoiles globulaires trop faible pour que Webb puisse le voir directement », a déclaré Jose Diego de l’Instituto de Física de Cantabria en Espagne, auteur principal de l’article détaillant la découverte. « Mais nous ne connaissons pas encore la véritable nature de cet objectif supplémentaire. »

L’article de Yan et al. est accepté pour publication dans The Astrophysical Journal. L’article de Diego et al. a été publié dans Astronomy & Astrophysics.

Les données du télescope Webb présentées ici ont été obtenues dans le cadre du programme PEARLS GTO 1176.

 

 

Cette image de l’amas de galaxies MACS0416 met en évidence une galaxie d’arrière-plan à lentille gravitationnelle particulière, qui existait environ 3 milliards d’années après le Big Bang. Cette galaxie contient un transitoire, c’est-à-dire un objet dont la luminosité observée varie au fil du temps, que l’équipe scientifique a surnommé « Mothra ». Mothra est une étoile qui est grossie d’un facteur d’au moins 4 000 fois. L’équipe pense que Mothra est amplifiée non seulement par la gravité de l’amas de galaxies MACS0416, mais aussi par un objet connu sous le nom de « milli-lentille » qui pèse probablement à peu près autant qu’un amas globulaire d’étoiles.

Modifié 9 novembre 2023 par jackbauer 2

[Diziet Sma 2 159]

Profondément magnifique !

Merci @jackbauer 2.

L"image de la galaxie spirale tout en bas à gauche est étonnante ; on peut l'expiquer ?

[jackbauer 2 13 784]

il y a 37 minutes, Diziet Sma a dit :

L"image de la galaxie spirale tout en bas à gauche est étonnante ; on peut l'expiquer ?

 

C'est une spirale comme il en existe des centaines de milliards dans l'univers ; Une plus petite est en avant-plan et partout ailleurs les "univers-îles" occupent l'espace...

 

petit zoom :

 

[Mercure 871]

Le JWST a très rapidement montré avec chacune de ses photos du ciel profond que le nombre de galaxies dans notre univers visible était probablement supérieur aux estimations qui étaient faites précédemment.

Bien qu'il ait surement déjà été calculé plusieurs fois j'ai cherché sans le trouver le nombre approximatif de galaxies que l'on pourrait estimer maintenant à partir des observations du JWST.

Alors j'ai fait une estimation perso à parti des infos des ces 2 liens:

 

https://www.businessinsider.com/new-james-webb-space-telescope-image-shows-45000-galaxies-2023-6?r=US&IR=T

 

https://webbtelescope.org/contents/media/images/2023/127/01H1Q1CGJD51CDJTK2NHJWD06M

 

 

Donc il y a nous dit on ~45 000 galaxies dans cette image de diagonale ~6 minutes d'arc. Donc 45K galaxies dans une image qui couvre ~ 18'' carré

J'arrive donc à ~375 +/- 10% Milliards de galaxies sur ces bases.
L'échantillonnage est sur une seule photo, c'est court, mais à priori cela ne doit pas être un gros problème du fait des caractéristiques d'isotropie et d'homogénéité de notre univers dans le modèle lambda CDM. Et vu les marges d'erreurs...

Qu'en pensez-vous?

Modifié 9 novembre 2023 par Mercure

[Bruno- 3 985]

En supposant que la diagonale est bien de 6' et que ce champ est représentatif de la densité en galaxies (ce n'est pas l'image d'un amas), je trouve 395 milliards de galaxies. Donc pareil.

 

Mais attention que l'univers observable contient des bouts d'espaces ayant des âges distincts (dans certaines zones lointaines on voit des galaxies très jeunes, et dans d'autres très proches on voit des galaxies contemporaines de la notre). Est-ce que le nombre de galaxies est constant dans le temps ? Si non, on ne pourra pas en déduire le nombre de galaxies qu'il y a dans l'espace présent de l'univers observable (il est vrai que ce truc n'a pas tellement de sens).

Modifié 12 novembre 2023 par Bruno-

[Superfulgur 16 115]

il y a une heure, Bruno- a dit :

Mais attention que l'univers observable contient des bouts d'espaces ayant des âges distincts (dans certaines zones lointaines on voit des galaxies très jeunes, et dans d'autres très proches on voit des galaxies contemporaines de la notre). Est-ce que le nombre de galaxies est constant dans le temps ? Si non, on ne pourra pas en déduire le nombre de galaxies qu'il y a dans l'espace présent de l'univers observable (il est vrai que ce truc n'a pas tellement de sens).

 

Euh, je comprend pas... L'Univers est homogène et isotrope, donc n'importe quel champ (en gros) est représentatif.

Votre estimation (disons 400 milliards) est globalement un peu supérieure à celle d'il y a (en gros) dix ans, 100 milliards.

Il me semble qu'en comptant les naines faibles et les galaxies à haut redshift, on finira à 1000 milliards, toujours très à la louche...

S

[jackbauer 2 13 784]

Une étude de 2016, basée sur les données de Hubble, avançait une estimation de 1.53 x 10p10 galaxies :

 

https://arxiv.org/pdf/1607.03909v2.pdf

[Bruno- 3 985]

Il y a 1 heure, Superfulgur a dit :

L'Univers est homogène et isotrope, donc n'importe quel champ (en gros) est représentatif.

 

Il me semble que l'univers n'a pas la même densité selon l'âge : les galaxies sont plus serrées aux premiers instants de l'univers que plus tard (à cause de l'expansion). Donc quand on observe une portion lointaine de l'univers observable,  dans un univers encore jeune et dense, les galaxies sont plus serrées que lorsqu'on observe une portion plus proche de l'univers observable, où les galaxies sont plus âgées (contemporaines de la notre ou presque) et moins denses (en moyenne).

 

Du coup l'univers homogène et isotrope : n'est-ce pas valable que pour un âge donné ? (Mais ce serait bizarre de restreindre cette hypothèse.)

 

(Au fait, est-ce que les galaxies sont toutes nées en même temps ? Oui, peut-être. Est-ce que les fusions font diminuer leur nombre ? À moins que les collisions, en arrachant des bouts de galaxies, compensent ? Je soupçonne que c'est négligeable.)

Modifié 12 novembre 2023 par Bruno-

[VNA1 387]

Bonjour, fascinante discussion, je n'ai pas trouvé l'équivalant en Français?

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmological_principle

 

Wikipedia peut nous éclairer?

[Astramazonie 501]

Il y a 2 heures, VNA1 a dit :

Bonjour, fascinante discussion, je n'ai pas trouvé l'équivalant en Français?

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmological_principle

 

Wikipedia peut nous éclairer?

 

https://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_cosmologique

 

Il suffisait juste de changer la langue en Français, en haut à droite ( enfin si c'est bien cela que tu cherchais ... ) 

[VNA1 387]

Il y a 6 heures, Astramazonie a dit :

Il suffisait juste de changer la langue en Français, en haut à droite ( enfin si c'est bien cela que tu cher

 

Bonjour, tout ce que je dois faire c'est de changer le URL de "en" en "fr"

Malheureusement ça n'a pas marché ?

 

Mais de toute façon, merci Astramazon

[Superfulgur 16 115]

Il y a 19 heures, Bruno- a dit :

Il me semble que l'univers n'a pas la même densité selon l'âge :

 

C'était pas le sens de ma réponse : je voulais dire que la densité moyenne apparente, sur la surface céleste, de galaxies, est connue. C'est pour ça que JC Cuillandre m'avait dit que pour connaître la mag limite de notre image de NGC 5907, il suffisait de compter les galaxies, hors amas : à raison de plus de 60 galaxies par minute d'arc carrée, soit près de 250 000 galaxies par degré carré, on était à 26.6 environ... 

 

Bon, peu importe, l'idée est que, d'ici à l'horizon ou d'ici à un redshift de 10, il y a environ, pour fixer les idées avec un chiffre rond, mille milliards de galaxies.

 

 

 

 

Il y a 19 heures, jackbauer 2 a dit :

Une étude de 2016, basée sur les données de Hubble, avançait une estimation de 1.53 x 10p10 galaxies :

 

Alors ça, par contre, j'y crois pas une seconde, c'est bcp, bcp plus.

 

S

 

 

[Kirth 4 250]

il y a 53 minutes, Superfulgur a dit :

Alors ça, par contre, j'y crois pas une seconde, c'est bcp, bcp plus.

 

Je sais qu'il faut se méfier des évidences car en cosmologie rien ne l'est, mais pourquoi cela te surprend-il?

L'univers visible au un rayon de 13.7 milliards d'années, ce qui à la louche fait 10^31 années-lumière cubes.

Si je le divise par 1.53x10^10 galaxies, ça fait un volume unitaire de 6.8 10^20 a-l cubes soit un cube de 8.8 millions d'a-l de côté... ça ne me semble pas délirant, si?

Modifié 13 novembre 2023 par Kirth

[Superfulgur 16 115]

il y a 3 minutes, Kirth a dit :

Je sais qu'il faut se méfier des évidences car en cosmologie rien ne l'est, mais pourquoi cela te surprend-il?

 

Ben parce que c'est faux.

Les comptages jusqu'à la mag 28 donnent déjà 1 million de galaxies par degré carré (t'imagine, on est déjà à 250 000 avec un télescope de 1 mètre dans la lumière de Nice.............), soit 40 milliards de galaxies sur la voûte céleste.

A la mag 28.

Alors, à mag 30 et au delà, et en tenant compte des naines, bcp plus faibles, et en tenant compte des galaxies encore invisibles entre z : 10 et 30, en gros....................

 

D'ailleurs, le papier que donne Jackbauer, sauf erreur tout à fait possible de ma part, donne bien deux mille milliards...

 

S

 

(Par contre, cette discussion me fait penser à un truc, peut-être complètement idiot, les Fusées répondront... La surface apparente du ciel est de 42 000 degrés carrés. Mais si on "filtre" si je puis dire, à un redshift de 10, 15, ou 30, quelle est cette surface ? Il me semble qu'elle se réduit, je sais pas trop comment dire. Pour le dire autrement, le CMB, qui recouvre le ciel, fait, forcément , 42 000 degrés carrés, mais chaque "élément de résolution" du CMB est infiniment plus grand qu'un "élément de résolution actuel, je sais pas comment dire ça, les Fusées comprendront sûrement.) Pour le dire plus clairement, il y a à mon avis infiniment moins de galaxies à z 15 ou 20 pour des raisons purement géométriques.

 

 

[dg2 2 034]

il y a 21 minutes, Kirth a dit :

L'univers visible au un rayon de 13.7 milliards d'années, ce qui à la louche fait 10^31 années-lumière cubes.

Avec l'accélération de l'expansion les régions dont on reçoit la lumière émise il y a 13,8 Ga sont aujourd'hui situées à 45 Gal, soit dans les 3,2 fois plus loin. En matière de volume, cela fait donc 30 à 35 fois plus. Ajoutez à cela que les galaxies fusionnent au cours du temps (les données pré-Gaia en recensent au minimum 6, de mémoire, pour la Voie lactée), de sorte qu'il y avait plus de galaxies par le passé.

[Kirth 4 250]

il y a 1 minute, dg2 a dit :

Avec l'accélération de l'expansion les régions dont on reçoit la lumière émise il y a 13,8 Ga sont aujourd'hui situées à 45 Gal, soit dans les 3,2 fois plus loin. En matière de volume, cela fait donc 30 à 35 fois plus.

 

D'accord, et là évidemment on se retrouve avec un cube unitaire par galaxie d'arête 3.2 fois plus grande également. Ce qui commence à faire beaucoup.

Merci!

[Superfulgur 16 115]

il y a 50 minutes, dg2 a dit :

Ajoutez à cela que les galaxies fusionnent au cours du temps (les données pré-Gaia en recensent au minimum 6, de mémoire, pour la Voie lactée), de sorte qu'il y avait plus de galaxies par le passé.

 

Oui, mais du point de vue observationnel, c'est pas l'inverse, le volume d'Univers visible par unité de surface ne diminue pas avec le redshift qui augmente ? Pour le dire autrement, un carré de 1 minute d'arc à z 1 représente, disons, X années-lumière de surface. Mais à z 10, il représente une surface plus petite, je me trompe ? Autrement dit, c'est ce que j'ai essayé maladroitement de dire plus haut dans le fil, le volume d'Univers visible par tranche de redshift diminue quand le redshift augmente, il me semble, à partir, disons, de z : 1. Je me trompe ?