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L’astrophysique du XXe siècle a permis de valider les idées visionnaires du philosophe allemand Kant au XVIIIe siècle sur la nature de certaines nébuleuses que nous savons aujourd’hui être des galaxies lointaines. Pendant ce même XXe siècle et plus encore ensuite, la noosphère s’est dotée d’yeux incroyablement plus performants que ceux des astronomes contemporains de Kant ; les télescopes Hubble puis James-Webb en portent aujourd’hui témoignages avec un couple de galaxies spirales en collision observé de l’ultraviolet à l’infrarouge.
Le télescope spatial Hubble est bien connu pour ses spectaculaires images de collisions de galaxies. Il vient de faire équipe avec le télescope spatial James-Webb, le JWST, pour revisiter les représentations et la connaissance que l’on a d’une collision iconique observée depuis presque deux siècles dans la constellation du Grand Chien avec une résolution de plus en plus accrue et dans des longueurs d’ondes autres que celles de la bande visible.
C’est en effet en 1835 que l’astronome britannique John Herschel (le fils de William Herschel, découvreur d’Uranus et des rayons infrarouges, entre autres) a fait la découverte du couple de galaxies spirales, aujourd’hui cataloguées sous les noms d’IC 2163 et NGC 2207. Elles sont en cours d’interaction gravitationnelle et fusionneront dans plusieurs centaines de millions d’années pour donner une grande galaxie elliptique.
Cette vidéo montre deux galaxies spirales, IC 2163 à gauche, et NGC 2207 à droite, situées à 114 millions d’années-lumière de la Terre. Le voyage commence et se termine sur une nouvelle image qui combine les rayons infrarouges moyens, visibles et ultraviolets des télescopes spatiaux James-Webb et Hubble, et comprend de brefs fondus sur l’image infrarouge moyenne de Webb et sur l’image visible et ultraviolette de Hubble. Regardez ces observations fascinantes se décomposer, puis se présenter à nouveau sous la forme d’une observation combinée. La visite présente la formation d’étoiles dans des détails effrayants, des fronts de choc rouge sang et des traces d’anciennes explosions de supernovae qui « résonnent » dans le paysage cosmique. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l’écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © NASA, ESA, CSA, STScI, Danielle Kirshenblat (STScI)
En attendant, les forces de marée les sculptent et des ondes de chocs dans le gaz interstellaire des deux galaxies conduisent à d’importantes flambées de formation d’étoiles dont certaine sont massives et évoluent donc rapidement avant d’exploser. Quatre supernovas ont été observées dans la galaxie NGC 2207 entre les années 1975 et 2013.
On peut rappeler au passage que NGC 2207 a été utilisée par Gérard de Vaucouleurs comme une galaxie de type morphologique SAB(rs)bc dans son Atlas des galaxies dans lequel le célèbre astronome français utilise en 1959 sa révision de la classification morphologique de Hubble pour tenir compte des caractéristiques plus subtiles dans la structure des galaxies, notamment pour les galaxies spirales et lenticulaires.
La Nasa et l’ESA ont mis en ligne à l’occasion d’Halloween les images prises par Hubble et le JWST avec des commentaires très riches que nous reprenons donc.
L’image infrarouge moyenne des galaxies IC 2163 et NGC 2207 prise par le télescope spatial James-Webb rappelle la froideur des ossements morts depuis longtemps mêlés à des vapeurs étranges. Deux grands « yeux » lumineux se trouvent au cœur des galaxies, et des bras spiraux vaporeux s’étendent dans les vastes distances de l’espace. L’image infrarouge moyenne de Webb excelle à montrer où la poussière froide brille dans ces galaxies – et permet de localiser les étoiles et les amas d’étoiles enfouis dans la poussière. Trouvez ces régions en recherchant les points roses le long des bras spiraux. Beaucoup de ces zones abritent des étoiles en formation active qui sont encore enfermées dans le gaz et la poussière qui alimentent leur croissance. D’autres points roses peuvent être des objets qui se trouvent bien derrière ces galaxies, notamment des trous noirs supermassifs actifs extrêmement éloignés connus sous le nom de quasars. La région rose la plus grande et la plus brillante, qui scintille avec huit pics de diffraction proéminents en bas à droite, est une mini-explosion d’étoiles, un endroit où de nombreuses étoiles se forment en succession rapide. Trouvez les trous en forme de dentelle dans les bras spiraux. Ces zones regorgent de formations d’étoiles. Enfin, scannez le fond noir de l’espace, où les objets brillent de mille feux dans un arc-en-ciel de couleurs. Les cercles bleus avec de minuscules pics de diffraction sont des étoiles au premier plan. Les objets sans pics sont des galaxies très lointaines. © Nasa, ESA, CSA, STScI
Voici deux vues de la même scène, chacune montrant deux galaxies spirales superposées, IC 2163 à gauche, et NGC 2207 à droite. L’observation en lumière ultraviolette et visible du télescope spatial Hubble est à gauche, et l’observation en lumière infrarouge moyenne du télescope spatial James-Webb est à droite. Dans l’image de Hubble, les bras spiraux remplis d’étoiles brillent en bleu vif, et les noyaux des galaxies en orange. Les deux galaxies sont couvertes de bandes de poussière marron foncé, ce qui obscurcit la vue du noyau d’IC 2163 à gauche. Dans l’image de Webb, la poussière froide occupe le devant de la scène, projetant les bras des galaxies en blanc. Les zones dans lesquelles les étoiles sont encore profondément enfouies dans la poussière apparaissent en rose. D’autres régions roses peuvent être des objets qui se trouvent bien derrière ces galaxies, y compris des trous noirs supermassifs actifs appelés quasars. Tournez votre œil vers le coin inférieur droit de l’image de Webb. La région rose la plus grande et la plus brillante, qui scintille avec huit pics de diffraction proéminents, est une mini-explosion stellaire, un endroit où de nombreuses étoiles se forment en succession rapide. La même région dans l’image de Hubble apparaît comme un amas d’étoiles bleu vif. Les trous en forme de dentelle dans les bras spiraux blancs des images de Webb se trouvent souvent là où des supernovae ont explosé il y a longtemps. Dans les mêmes régions, Hubble montre que ces zones sont désormais peuplées d’étoiles plus récentes. Les zones noires en haut à droite et en bas à gauche de l’image de Hubble ne contiennent aucune donnée. © Nasa, ESA, CSA, STScI
© NASA, ESA, CSA, STScI
Le saviez-vous ?
Ci-dessus, cette image des galaxies IC 2163 et NGC 2207, capturée par les télescopes spatiaux Hubble et James-Webb. Les données de Hubble proviennent de sa caméra planétaire à champ large 2 (WFPC2). Les données de Webb proviennent de son instrument Miri (Mid-Infrared Instrument).
L’image montre une barre d’échelle, des flèches de boussole et une clé de couleur pour référence.
La barre d’échelle est étiquetée en années-lumière en haut, ce qui correspond à la distance parcourue par la lumière en une année terrestre. (Il faut trois ans à la lumière pour parcourir une distance égale à la longueur de la barre d’échelle.) Une année-lumière équivaut à environ 9 460 milliards de kilomètres.
La barre d’échelle est également étiquetée en minutes d’arc, qui est une mesure de la distance angulaire dans le ciel. Une seconde d’arc équivaut à une mesure angulaire de 1/3 600 d’un degré. Il y a 60 minutes d’arc dans un degré et 60 secondes d’arc dans une minute d’arc. (La pleine Lune a un diamètre angulaire d’environ 30 minutes d’arc.) La taille réelle d’un objet qui couvre une seconde d’arc dans le ciel dépend de sa distance par rapport au télescope.
Les flèches nord et est de la boussole indiquent l’orientation de l’image dans le ciel. Notez que la relation entre le nord et l’est dans le ciel (vue d’en bas) est inversée par rapport aux flèches de direction sur une carte du sol (vue d’en haut).
Cette image montre les longueurs d’onde invisibles de l’ultraviolet, du visible et de l’infrarouge moyen, qui ont été traduites en couleurs de lumière visible. La clé de couleur indique quels filtres WFPC2 et Miri ont été utilisés pour collecter la lumière. La couleur de chaque nom de filtre est la couleur de lumière visible utilisée pour représenter la lumière infrarouge qui traverse ce filtre.
© NASA, ESA, CSA, STScI
Par FUTURA
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