Bonnes nouvelles du JWST (James Webb Space Telescope)

[petitprost 513]

Bonsoir ,

Le documentaire hier soir sur arte était très intéressant sur les nouvelles images de James Webb 

On a pu remarqué que pour interpreter les images reçus,  les scientifiques utilisent le logiciel Pixinsight. 

Amusant !

[jackbauer 2 13 763]

https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2023/news-2023-148

(traduction automatique)

 

La dernière image du télescope spatial James Webb de la NASA montre une partie du centre dense de notre galaxie avec des détails sans précédent, y compris des caractéristiques jamais vues auparavant que les astronomes n’ont pas encore expliquées. La région de formation d’étoiles, nommée Sagittarius C (Sgr C), se trouve à environ 300 années-lumière du trou noir supermassif central de la Voie lactée, Sagittarius A*.

 

« Il n’y a jamais eu de données infrarouges sur cette région avec le niveau de résolution et de sensibilité que nous obtenons avec Webb, donc nous voyons beaucoup de caractéristiques ici pour la première fois », a déclaré le chercheur principal de l’équipe d’observation, Samuel Crowe, étudiant de premier cycle à l’Université de Virginie à Charlottesville. « Le télescope Webb révèle une quantité incroyable de détails, ce qui nous permet d’étudier la formation d’étoiles dans ce type d’environnement d’une manière qui n’était pas possible auparavant. »

 

« Le centre galactique est l’environnement le plus extrême de notre galaxie, la Voie lactée, où les théories actuelles de la formation d’étoiles peuvent être mises à l’épreuve de la manière la plus rigoureuse », a ajouté le professeur Jonathan Tan, l’un des conseillers de Crowe à l’Université de Virginie.

Parmi les quelque 500 000 étoiles de l’image se trouve un amas de protoétoiles – des étoiles qui sont encore en formation et qui gagnent en masse – produisant des écoulements qui brillent comme un feu de joie au milieu d’un nuage infrarouge-sombre. Au cœur de ce jeune amas se trouve une protoétoile massive déjà connue, de plus de 30 fois la masse de notre Soleil. Le nuage d’où émergent les protoétoiles est si dense que la lumière des étoiles derrière lui ne peut pas atteindre Webb, ce qui le fait paraître moins encombré alors qu’il s’agit en fait de l’une des zones les plus densément peuplées de l’image. De plus petits nuages infrarouges parsèment l’image, ressemblant à des trous dans le champ d’étoiles. C’est là que se forment les futures étoiles.

L’instrument NIRCam (Near-Infrared Camera) de Webb a également capturé l’émission à grande échelle de l’hydrogène ionisé entourant la face inférieure du nuage sombre, de couleur cyan sur l’image. En règle générale, dit Crowe, c’est le résultat de photons énergétiques émis par de jeunes étoiles massives, mais la vaste étendue de la région montrée par Webb est quelque chose d’une surprise qui mérite une enquête plus approfondie. Une autre caractéristique de la région que Crowe prévoit d’examiner plus en détail est les structures en forme d’aiguilles dans l’hydrogène ionisé, qui semblent orientées de manière chaotique dans de nombreuses directions.

 

« Le centre galactique est un endroit bondé et tumultueux. Il y a des nuages de gaz turbulents et magnétisés qui forment des étoiles, qui ont ensuite un impact sur le gaz environnant avec leurs vents sortants, leurs jets et leurs radiations », a déclaré Rubén Fedriani, co-chercheur du projet à l’Instituto Astrofísica de Andalucía en Espagne. « Webb nous a fourni une tonne de données sur cet environnement extrême, et nous commençons tout juste à creuser là-dedans. »

À environ 25 000 années-lumière de la Terre, le centre galactique est suffisamment proche pour étudier les étoiles individuelles avec le télescope Webb, ce qui permet aux astronomes de recueillir des informations sans précédent sur la formation des étoiles et sur la façon dont ce processus peut dépendre de l’environnement cosmique, en particulier par rapport à d’autres régions de la galaxie. Par exemple, des étoiles plus massives se forment-elles au centre de la Voie lactée, par opposition aux bords de ses bras spiraux ?

 

« L’image de Webb est stupéfiante, et la science que nous en tirerons est encore meilleure », a déclaré Crowe. « Les étoiles massives sont des usines qui produisent des éléments lourds dans leur noyau nucléaire, donc mieux les comprendre, c’est comme apprendre l’histoire de l’origine d’une grande partie de l’univers. »

 

 

 

 

Modifié 20 novembre 2023 par jackbauer 2

[jackbauer 2 13 763]

https://carnegiescience.edu/remarkably-detailed-view-teenage-galaxies-just-2-3-billion-years-after-big-bang-revealed-jwst

(traduction automatique)

 

Vue remarquablement détaillée des « galaxies adolescentes » de seulement 2 à 3 milliards d’années après le Big Bang révélé par le JWST

 

En juillet dernier, ils ont pointé le JWST vers 33 galaxies anciennes spécialement sélectionnées dont la lumière a voyagé plus de 10 milliards d’années pour nous atteindre et ont regardé avec le nouveau télescope pendant plus d’une journée, fournissant la vue la plus détaillée de ces premières galaxies jamais capturées.

 

Les galaxies qui se sont formées seulement 2 à 3 milliards d’années après le Big Bang sont exceptionnellement chaudes et brillent de la lumière d’éléments surprenants, comme le nickel, selon de nouveaux travaux menés par Gwen Rudie de Carnegie et Allison Strom de l’Université Northwestern. L’étude des « galaxies adolescentes » de l’univers ancien peut renseigner les scientifiques sur la façon dont ces systèmes massifs d’étoiles mûrissent et évoluent.

Leurs résultats, publiés dans The Astrophysical Journal Letters, font partie de l’enquête CECILIA (Chemical Evolution Constrained using Ionized Lines in Interstellar Aurorae), développée par Rudie et Strom, un ancien post-doctorant de Carnegie. En juillet dernier, ils ont pointé le JWST vers 33 galaxies anciennes spécialement sélectionnées dont la lumière a voyagé plus de 10 milliards d’années pour nous atteindre et ont regardé avec le nouveau télescope pendant plus d’une journée, fournissant la vue la plus détaillée de ces premières galaxies jamais capturées.

 

Dans la jeunesse de l’univers, de nombreuses galaxies, y compris les 33 choisies pour cette étude, ont connu une période de formation d’étoiles intense. Aujourd’hui, certaines galaxies, comme notre propre Voie lactée, forment encore de nouvelles étoiles, mais pas aussi rapidement. D’autres galaxies ont complètement cessé de former des étoiles. Ces nouveaux travaux peuvent aider les astronomes à comprendre les raisons de ces différentes trajectoires.  

« Nous essayons de comprendre comment les galaxies ont grandi et changé au cours des 14 milliards d’années d’histoire cosmique », a déclaré Allison Strom, premier auteur de l’étude. « À l’aide du JWST, notre programme cible les galaxies adolescentes alors qu’elles traversaient une période désordonnée de poussées de croissance et de changements. Les adolescents vivent souvent des expériences qui déterminent leur trajectoire vers l’âge adulte. Pour les galaxies, c’est la même chose.

L’équipe de CECILIA a étudié les spectres de ces galaxies lointaines, en séparant leur lumière en longueurs d’onde composantes, tout comme un prisme diffuse la lumière du soleil dans les couleurs de l’arc-en-ciel. Regarder la lumière de cette manière aide les astronomes à mesurer la température et la composition chimique des sources cosmiques.

« Nous avons fait la moyenne des spectres des 33 galaxies pour créer le spectre le plus profond d’une galaxie lointaine jamais vu, qu’il faudrait 600 heures de télescope pour reproduire », a expliqué Rudie. « Cela nous a permis de créer une sorte d’atlas qui éclairera les futures observations du JWST d’objets très éloignés. »

À l’aide des spectres, les chercheurs ont pu identifier huit éléments distincts : l’hydrogène, l’hélium, l’azote, l’oxygène, le silicium, le soufre, l’argon et le nickel.

« Ces éléments existant dans ces galaxies ne sont pas une surprise, mais notre capacité à mesurer leur lumière est sans précédent et montre la puissance du JWST », a déclaré Rudie.

 

 

Tous les éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium se forment à l’intérieur des étoiles. Lorsque les étoiles explosent lors d’événements violents comme les supernovae, elles crachent ces éléments dans l’environnement cosmique, où ils sont incorporés dans la prochaine génération stellaire. Ainsi, en révélant la présence de certains éléments dans ces premières galaxies, les astronomes peuvent en apprendre davantage sur l’évolution de la formation des étoiles au cours de leur évolution. 

L’équipe du CECILIA a été surprise par la présence de nickel, particulièrement difficile à observer.

« Jamais dans mes rêves les plus fous je n’aurais imaginé que nous verrions du nickel », a déclaré Strom. « Même dans les galaxies proches, les gens n’observent pas cela. Il faut qu’il y ait suffisamment d’élément présent dans une galaxie et les bonnes conditions pour l’observer. Personne ne parle jamais d’observer le nickel. Les éléments doivent être incandescents dans le gaz pour que nous puissions les voir. Donc, pour que nous puissions voir le nickel, il peut y avoir quelque chose d’unique à propos des étoiles dans les galaxies. 

« Le JWST est encore un observatoire très récent », a ajouté le co-auteur Ryan Trainor du Franklin & Marshall College. « Les astronomes du monde entier essaient toujours de trouver les meilleurs moyens d’analyser les données que nous recevons du télescope. » 

 

Autre surprise : les galaxies adolescentes étaient extrêmement chaudes. En examinant les spectres, les physiciens peuvent calculer la température d’une galaxie. Alors que les poches de galaxies les plus chaudes peuvent atteindre plus de 9 700 degrés Celsius ou 17 492 degrés Fahrenheit, les galaxies adolescentes se situent à plus de 13 350 degrés Celsius ou 24 062 degrés Fahrenheit.  

« Nous nous attendions à ce que ces premières galaxies aient une chimie très, très différente de notre propre Voie lactée et des galaxies qui nous entourent aujourd’hui », a déclaré Rudie. « Mais nous avons quand même été surpris par ce que le JWST a révélé. »

 

Le projet a été nommé en l’honneur de Cecilia Payne-Gaposchkin, qui a fait des travaux pionniers sur la chimie de notre Soleil il y a près de 100 ans. Ses découvertes ont bouleversé la compréhension de la communauté scientifique de la composition du Soleil, et elle a fait l’objet de critiques injustes pendant des années avant que son travail révolutionnaire ne soit finalement reconnu.

 

Papier :

CECILIA: The Faint Emission Line Spectrum of z ∼ 2–3 Star-forming Galaxies

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad07dc/pdf

 

 

 

Modifié 21 novembre 2023 par jackbauer 2

[symaski62 1 397]

https://blogs.nasa.gov/webb/2023/11/22/nasas-webb-identifies-methane-in-an-exoplanets-atmosphere/

 

WASP-80 b

 

 

 

[morbli 83]

https://www.lemonde.fr/idees/article/2023/11/23/l-uvre-salutaire-du-telescope-spatial-james-webb_6201868_3232.html

[symaski62 1 397]

 

[jackbauer 2 13 763]

Le 23/11/2023 à 14:20, morbli a dit :

https://www.lemonde.fr/idees/article/2023/11/23/l-uvre-salutaire-du-telescope-spatial-james-webb_6201868_3232.html

 

Ce n'est pas tous les jours que Le Monde consacre son éditorial à l'astrophysique !

A noter aussi que cette semaine dans son supplément Sciences, 2 peines pages étaient consacrées à Webb

 

 

Modifié 26 novembre 2023 par jackbauer 2

[bon ciel 1 237]

ça me rappelle la publication faite par la revue epsilon qui en conclusion disait trop de trop : trop grosses , trop d'étoiles ,trop de galaxies etc...en allant remettre en doute la date de formation de l'univers .

[polorider 791]

Il y a 2 heures, bon ciel a dit :

trop grosses , trop d'étoiles ,trop de galaxies etc...

Un peu comme l’empereur Joseph II qui, après avoir écouté un opéra de Mozart, lui reprocha: "trop de notes, mon cher Mozart". 

[vaufrègesI3 15 155]

 

Il y a 4 heures, bon ciel a dit :

ça me rappelle la publication faite par la revue epsilon qui en conclusion disait trop de trop : trop grosses , trop d'étoiles ,trop de galaxies etc...en allant remettre en doute la date de formation de l'univers .

 

“Ce qu'on sait, savoir qu'on le sait ; ce qu'on ne sait pas, savoir qu'on ne le sait pas : c'est savoir véritablement.”

Confucius

 

Pas de quoi ..

[jmr 122]

Le 21/11/2023 à 02:22, jackbauer 2 a dit :

En juillet dernier, ils ont pointé le JWST vers 33 galaxies anciennes spécialement sélectionnées dont la lumière a voyagé plus de 10 milliards d’années pour nous atteindre

 

Dans un univers stationnaire je comprends très bien la cohérence de ce commentaire, mais avec le modèle standard (big bang) c'est surprenant car comment voir de la lumière proche du big bang dans un univers en expansion  et que n'existions pas encore... désolé , mais je suis perdu

[vaufrègesI3 15 155]

il y a 39 minutes, jmr a dit :

car comment voir de la lumière proche du big bang dans un univers en expansion  et que n'existions pas encore... désolé , mais je suis perdu

 

C'est justement la durée du voyage de cette lumière (10 milliards d'années) qui a permis que nous puissions exister et l'observer aujourd'hui. L'expansion ne fait qu'étirer l'espace et donc retarder l'échéance mais n'interdit pas ce long voyage luminique. 

Sinon le JWST (entre autres) aurait beaucoup moins d'utilité ..

Modifié 27 novembre 2023 par vaufrègesI3

[jmr 122]

il y a 8 minutes, vaufrègesI3 a dit :

C'est justement la durée du voyage de cette lumière (10 milliards d'années) qui a permis que nous puissions exister et l'observer aujourd'hui

Lors du big bang, cette lumière est partie avant nous, vu qu'elle est plus vieille que nous,  donc nous devrions pas pouvoir l'observer... ma logique a du mal...

[vaufrègesI3 15 155]

 

il y a 17 minutes, jmr a dit :

cette lumière est partie avant nous, vu qu'elle est plus vieille que nous,  donc nous devrions pas pouvoir l'observer...

 

Regarder loin, c'est regarder dans le passé. Dans un passé où effectivement nous n'existions pas encore. Si nous observons des galaxies à 10 milliards d'années-lumière, nous les voyons telles qu'elles étaient il y a 10 milliards d'années, avant que la Terre soit née. 

Regarder un astre situé à 1 année lumière, c'est le voir tel qu'il était il y a 1 an ( les photons mettrons un an avant d'être capturés par notre rétine, éventuellement derrière l'oculaire). C'est dans ce sens que regarder loin c'est regarder dans le passé.

 

Note bien que malheureusement il semble difficile d'observer dans le futur .

C'est dommage, par exemple pour les parisiens, ils auraient pu tomber sur cette image :

 

 

Modifié 27 novembre 2023 par vaufrègesI3

[jmr 122]

il y a 55 minutes, vaufrègesI3 a dit :

Regarder loin, c'est regarder dans le passé. Dans un passé où effectivement nous n'existions pas encore. Si nous observons des galaxies à 10 milliards d'années-lumière, nous les voyons telles qu'elles étaient il y a 10 milliards d'années, avant que la Terre soit née. 

Regarder un astre situé à 1 année lumière, c'est le voir tel qu'il était il y a 1 an ( les photons mettrons un an avant d'être capturés par notre rétine, éventuellement derrière l'oculaire). C'est dans ce sens que regarder loin c'est regarder dans le passé.

Entièrement d'accord dans un univers stationnaire (éternel, homogène isotrope,...) on voit ce qui s'est passé il y a 10 milliards d'années. Mais dans un univers en expansion type modèle standard ce n'est pas le big bang que l'on regarde c'est autre chose...

 

[vaufrègesI3 15 155]

il y a 37 minutes, jmr a dit :

Entièrement d'accord dans un univers stationnaire (éternel, homogène isotrope,...) on voit ce qui s'est passé il y a 10 milliards d'années. Mais dans un univers en expansion type modèle standard ce n'est pas le big bang que l'on regarde c'est autre chose...

 

1) Autant que je sache personne n'a encore prétendu avoir observé le big bang originel, sinon ses conséquences ultérieures..

 

2) Ton raisonnement est faux : que l'Univers soit stationnaire ou en expansion, observer loin c'est observer le passé, le "présent" restant inaccessible vu le temps nécessaire à la lumière pour nous parvenir..

C'est peut-être ce que tu entends exprimer : on regarde "autre chose" que le présent ???... Sur ce point on est d'accord, mais là aussi personne n'a prétendu avoir observé une situation "présente" en 2023 et située à 10 milliards d'années lumière.. C'est impossible quel que soit le modèle.

Sinon je ne comprend pas ton "on regarde autre chose"..

Modifié 27 novembre 2023 par vaufrègesI3

[jmr 122]

je te comprends très bien, par contre quand je lis "...et se rapproche toujours plus du BigBang." Là j'ai du mal à comprendre.... effet journalistique ?

[vaufrègesI3 15 155]

il y a 1 minute, jmr a dit :

par contre quand je lis "...et se rapproche toujours plus du BigBang." Là j'ai du mal à comprendre.... effet journalistique ?

 

Effet journalistique.. un p'tit peu, mais "se rapprocher du Big Bang" c'est factuel si on prend en compte que celui-ci s'est produit il y a 13,7 milliards d'année et que plus on observe loin, PLUS ON REMONTE DANS LE TEMPS (comme l'énonce l'article), et plus on approche du B.B. en effet. 

[Superfulgur 16 105]

Il y a 3 heures, jmr a dit :

Lors du big bang, cette lumière est partie avant nous, vu qu'elle est plus vieille que nous,  donc nous devrions pas pouvoir l'observer... ma logique a du mal...

 

C'est parce que tu confonds, et c'est normal, univers visible et "univers". Quand nous voyons le "big bang", ou le CMB, si tu préfères, mais c'est rigoureusement la même chose, nous le voyons tel qu'il a "flashé" il y a, disons, 13.7 milliards d'années exactement. Or, dix minutes plus tard, le "big bang" est toujours là : pourquoi ? La réponse est simple, l'Univers visible s'étend à chaque seconde d'une seconde lumière (en gros, hein) donc le "big bang" que tu vois, toute ta vie, c'est celui qui se révèle, dans le passé, à chaque seconde qui passe, dans un univers visible qui grandit.

Pour le dire autrement, l'Univers visible était minuscule, il y a 13.7 milliards d'années, mais cela ne nous dit rien de la taille réelle de l'Univers à cette époque. Il pouvait mesurer la taille que tu veux, voire être infini.

D'où le fait que, depuis 13.7 milliards d'années, nous voyons continûment, le "flash" du CMB, c'est juste une région alors invisible de l'Univers qui entre dans l'Univers visible.

 

 

 

[vaufrègesI3 15 155]

il y a 11 minutes, Superfulgur a dit :

depuis 13.7 milliards d'années, nous voyons continûment, le "flash" du CMB

 

Rien à voir avec les flashs de Starship, plus récents, mais qui apparaissent continûment aussi  ..

[apricot 1 430]

il y a 46 minutes, Superfulgur a dit :

c'est juste une région alors invisible de l'Univers qui entre dans l'Univers visible.

Je croyais avoir a peu près compris et en fait non

Bon, j'ai vu qu'il y a un cours de cosmo sur le site d'Eric Simon :

https://www.ca-se-passe-la-haut.fr/p/chargement-en-cours.html

Qqun a un bon bouquin a conseiller, genre la cosmologie pour les nuls (mais pas sursimplifée) ?

 

[Bruno- 3 982]

Il y a 3 heures, jmr a dit :

par contre quand je lis "...et se rapproche toujours plus du BigBang." Là j'ai du mal à comprendre....

 

Le télescope James Webb permet d'observer des galaxies encore plus lointaines que les précédents télescopes, dont encore plus éloignées temporellement de nous.

 

À l'œil nu on voit la galaxie d'Andromède telle qu'elle était il y a 2,5 millions d'années ; avec les plus gros télescopes terrestres ont voit peut-être des galaxies situées à 5 milliards d'années-lumière, donc on les voit telles qu'elle étaient il y a 5 milliards d'années ; et avec le télescope James Webb on détecte des galaxies à 12 milliards d'années-lumière, donc on les voit telles qu'elles étaient il y a 12 milliards d'années.

 

Si l'univers est âgé de 13,6 milliards d'années :

• Nous vivons dans un univers âgé de 13,6 milliards d'années.
• Nous voyons une galaxie d'Andromède âgée de 13,5975 milliards d'années (13,6 milliards - 2,5 millions).
• Les télescopes terrestres détectent des galaxies âgées de 8,6 milliards d'années (13,6 - 5).
• Le télescope James Webb détecte des galaxies âgées de 1,6 milliards d'années.

On détecte des galaxies de plus en plus jeunes, on remonte dans le temps de plus en plus près de l'instant zéro : on se rapproche du « big bang ».

[Superfulgur 16 105]

il y a 42 minutes, Bruno- a dit :

On détecte des galaxies de plus en plus jeunes, on remonte dans le temps de plus en plus près de l'instant zéro : on se rapproche du « big bang ».

 

Oui, mais le point décisif, c'est que le big bang dure, disons pour fixer les idées, une seconde. Or, si nous pouvions le voir au télescope, on le verrait "tout le temps", pas pendant "une seconde", pas "en 1960", pas ya 13 miiar d'années, non : tout le temps.

Pourquoi ? Encore une fois, parce que, depuis le big bang, l'endroit où nous sommes voit son horizon s'agrandir, et à chaque seconde qui passe, un point situé au moment du big bang apparait à notre horizon. Ce "point", ce "big bang" là, était en dehors de l'Univers visible, "à coté", ça explique, encore une fois, que l'Univers qu'on voit ne nous dit pas grand chose de l'Univers réel, qui s'étend bien au delà de l'horizon du visible.

 

Comme Andrei Linde me l'avait dit (je crois que je vous ai déjà raconté ça), ça peut s'étendre sur 10 puissance 1000 années-lumière, ou plus, ou moins, c'est comme chacun a envie de se l'imaginer.

 

 

 

[Bruno- 3 982]

Il y a 3 heures, Superfulgur a dit :

si nous pouvions le voir au télescope, on le verrait "tout le temps", pas pendant "une seconde", pas "en 1960", pas ya 13 miiar d'années, non : tout le temps.

 

D'ailleurs c'est valable pour le rayonnement 3K. (Et on le voit depuis toutes les directions.)

[PascalD 4 385]

Juste histoire de mettre un grain de sel et une once de confusion: le "big bang" ne dure pas, c'est une singularité, y'a pas de temps, ou plutôt le temps n'est pas défini (l'espace non plus, ne manquera pas de faire remarquer le sage tout en montrant la Lune avant d'aller dormir, et au réveil ... Mais je m'égare).

 

Bref. 

Et d'autre part, on ne verra pas tout le temps le rayonnement 3K. A cause du redshift cosmologique. 3K, 2K, 1K,  ... couic, le noir total, zéro K, glagla à la fin des temps, sauf evidemment dans les scénarios à rebond (y'en a mais c'est pas la mode). Il me semble que dans un vieux post on s'était amusé à pifométrer le taux de refroidissement du CMB pour voir si c'était mesurable, et c'était vraiment pas gagné à l' échelle humaine. Mais en principe, c'est vrai. D'ailleurs, personne de sensé ne peut croire que la température de recombinaison à l'époque aie pu être de 3K, bien sûr, c'est évident.

 

Je me rends bien compte que le truc ci-dessus n'est pas d'une extrême rigueur, mais je crois que dans le fond c'est pas si faux.

 

 

Modifié 27 novembre 2023 par PascalD