Les astronomes partagent les premières images de l’enquête sur les galaxies de James Webb

Hibou Gourou

L'un des principaux objectifs du télescope spatial James Webb est d'observer certaines des premières galaxies de l'univers et, pour ce faire, il doit pouvoir voir des objets extrêmement éloignés. Mais regarder en détail une galaxie très ancienne particulière ne représente que la moitié du problème. Pour vraiment comprendre les premiers stades de l'univers, les astronomes doivent également voir comment ces très vieilles galaxies sont distribuées afin qu'ils puissent comprendre la structure à grande échelle de l'univers.

C'est l'objectif du programme COSMOS-Web, qui utilise James Webb pour sonder une vaste zone du ciel et rechercher ces galaxies rares et anciennes. Il vise à étudier jusqu'à 1 million de galaxies pendant plus de 255 heures d'observation, en utilisant à la fois la caméra proche infrarouge (NIRCam) de Webb et sa caméra à instrument infrarouge moyen (MIRI). S'il reste encore beaucoup d'observations à faire, les chercheurs du programme COSMOS-Web ont récemment partagé quelques-uns de leurs premiers résultats.

Images de quatre exemples de galaxies sélectionnées à partir de la première époque des observations COSMOS-Web NIRCam, mettant en évidence la gamme de structures qui peuvent être vues. En haut à gauche se trouve une galaxie spirale barrée ; en haut à droite se trouve un exemple de lentille gravitationnelle, où la masse de la galaxie centrale provoque l'étirement de la lumière d'une galaxie lointaine en arcs ; en bas à gauche se trouve une galaxie voisine affichant des coquilles de matière, suggérant qu'elle a fusionné avec une autre galaxie dans son passé ; en bas à droite se trouve une galaxie spirale barrée avec plusieurs amas de formation d'étoiles actives.
Ces images de quatre exemples de galaxies sélectionnées à partir de la première époque des observations COSMOS-Web NIRCam mettent en évidence la gamme de structures qui peuvent être vues. En haut à gauche se trouve une galaxie spirale barrée ; en haut à droite se trouve un exemple de lentille gravitationnelle, où la masse de la galaxie centrale provoque l'étirement de la lumière d'une galaxie lointaine en arcs ; en bas à gauche se trouve une galaxie voisine affichant des coquilles de matière, suggérant qu'elle a fusionné avec une autre galaxie dans son passé ; en bas à droite se trouve une galaxie spirale barrée avec plusieurs amas de formation d'étoiles actives. COSMOS-Web/Kartaltepe, Casey, Franco, Larson, et al./RIT/UT Austin/IAP/CANDIDE

"C'est incroyablement excitant d'obtenir les premières données du télescope pour COSMOS-Web", a déclaré le chercheur principal Jeyhan Kartaltepe du Rochester Institute of Technology, dans un communiqué . « Tout a fonctionné à merveille et les données sont encore meilleures que ce à quoi nous nous attendions. Nous avons travaillé très dur pour produire des images de qualité scientifique à utiliser pour notre analyse, et ce n'est qu'une goutte d'eau dans l'océan de ce qui nous attend.

Les premières images incluent quatre galaxies, choisies parce qu'elles représentent les différents types de galaxies que l'enquête trouvera. Il existe une galaxie spirale barrée, comme notre Voie lactée, et une galaxie similaire subissant une vigoureuse formation d'étoiles. Il y a aussi une galaxie qui semble avoir récemment fusionné , et une galaxie dont la lumière est courbée à cause de la lentille gravitationnelle .

La première époque des observations COSMOS-Web NIRCam obtenues les 5 et 6 janvier 2023, y compris les filtres F115W, F150W, F277W et F444W en tant que composite couleur. Ces données portent sur six visites ou signalements sur un total de 152 visites. La surface totale couverte par NIRCam ici est de ∼77arcmin^2. La position relative de cette mosaïque dans l'enquête est indiquée en haut à gauche. En bas à gauche se trouvent plusieurs découpes agrandies de 10′′ × 10′′ et une découpe de 16′′ × 16′′ montrant des galaxies spécifiques sélectionnées à partir de ces premières données.
La première époque des observations COSMOS-Web NIRCam obtenues les 5 et 6 janvier 2023, y compris les filtres F115W, F150W, F277W et F444W en tant que composite couleur. COSMOS-Web/Kartaltepe, Casey, Franco, Larson, et al./RIT/UT Austin/IAP/CANDIDE

Ce ne sont qu'une infime tranche des galaxies identifiées par l'enquête jusqu'à présent. L'image ci-dessus montre les observations prises entre le 5 et le 6 janvier de cette année, donnant une indication de l'ampleur et du détail de l'éventuelle enquête complète. Cette mosaïque était composée de six pointages par le télescope, sur un total de 77 à effectuer en avril et mai de cette année, et 69 autres à venir en décembre 2023 et janvier 2024.

"Ce premier instantané de COSMOS-Web contient environ 25 000 galaxies – un nombre étonnant supérieur même à ce qui se trouve dans le Hubble Ultra Deep Field", a déclaré la chercheuse principale Caitlin Casey de l'Université du Texas à Austin. « C'est l'une des plus grandes images JWST prises à ce jour. Et pourtant, ce ne sont que 4% des données que nous obtiendrons pour l'enquête complète. Lorsqu'il sera terminé, ce champ profond sera étonnamment grand et d'une beauté écrasante.