Avec le lancement prochain du nouveau télescope spatial James-Webb, une nouvelle ère de l'observation spatiale s'ouvre. Avec ses instruments modernes et novateurs, le JWST devrait permettre aux astronomes et cosmologistes d'en apprendre plus sur l'Univers et l'histoire de sa formation.

Les attentes concernant le télescope spatial James-Webbtélescope spatial James-Webb sont élevées. Si le JWST (pour James-Webb Space Telescope) a été présenté comme le successeur de son aîné HubbleHubble, ses caractéristiques techniques s'avèrent néanmoins différentes. Après son lancement le 18 décembre de la base de Kourou, en Guyane, le nouveau télescope atteindra le point de Lagrange L2point de Lagrange L2 situé à 1,5 million de kilomètres de la Terre, au terme de 29 jours de voyage. Le James-Webb pourra étudier en détail des galaxiesgalaxies, des étoilesétoiles ainsi que la composition atmosphérique de planètes et d'exoplanètesexoplanètes

Aux confins de l'Univers 

Car l'intérêt scientifique majeur du lancement du télescope James-Webb est bel et bien d'en apprendre plus sur l'histoire de l'UniversUnivers et son évolution. À cette fin, l'appareil est équipé d'instruments de pointe d'une précision inédite. Le JWST pourra observer des objets astronomiques lointains et s'éloignant du Système solaireSystème solaire. En astronomie, cet éloignement se traduit par un redshift, ou décalage vers le rougedécalage vers le rouge, le rayonnement lumineux émis par des cibles observées basculant progressivement dans le spectre infrarougeinfrarouge.  

Le télescope spatial James-Webb possède de nombreux instruments pour mener à bien sa mission d'observation. © ESA
Le télescope spatial James-Webb possède de nombreux instruments pour mener à bien sa mission d'observation. © ESA

Le James-Webb possède ainsi deux caméras : Miri (pour Mid InfraRed Instrument), aussi équipée d'un spectromètrespectromètre, sera capable d'analyser la composition d'exoplanètes ou de galaxies émettant un rayonnement dans le spectrespectre infrarouge-moyen. La NIRCam (pour Near-InfraRed Camera) sera quant à elle chargée d'étudier de plus anciens objets célestes tels que les premiers amas stellaires ou étoiles apparues peu de temps après le Big BangBig Bang

Le spectromètre NIRSpec (pour Near-Infrared Spectrometer) est un instrument capital dans la mission du télescope spatial. Élaboré par l'ESAESA et le Centre européen de recherche et de technologies spatiales (ESTEC), basé aux Pays-Bas, le spectromètre pourra notamment se concentrer sur les galaxies les plus lointaines et le centre lumineux des structures galactiques, appelé noyau actif. Dans ce domaine, le JWST pourra ainsi joindre ses capacités à l'effort des équipes du Event Horizon Telescope (EHT) pour tenter d'observer le trou noir supermassiftrou noir supermassif du centre de la Voie lactéeVoie lactée, Sagittarius A*.

Remonter l'histoire du cosmos

C'est un fait confirmé : le James-Webb verra plus loin que son prédécesseur Hubble, bien que le nouveau télescope spatial n'ait ni la vocation ni la possibilité d'observer les premiers instants de l'Univers. Trois sondes, WMAPWMAP (pour Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), COBE (pour Cosmic Background Explorer) et PlanckPlanck avaient déjà capté des signatures thermiques créées 380.000 ans seulement après le Big Bang ayant eu lieu il y a 13,8 milliards d'années, permettant ainsi d'étudier le fond diffus cosmologiquefond diffus cosmologique

Schéma des différentes strates de l'Univers que pourra observer le télescope spatial James-Webb. © Nasa
Schéma des différentes strates de l'Univers que pourra observer le télescope spatial James-Webb. © Nasa

Le JWST sera néanmoins commissionné pour étudier la formation des premiers objets célestes tels que des galaxies, étoiles et amas, des dizaines de millions d'années après la fin de la période dite des « âges sombresâges sombres ». La galaxie la plus « ancienne » actuellement connue est GN-z11, découverte en 2016 lors d'observations conjointes des télescopes spatiaux Hubble et Spitzer. La distance de GN-z11, située à 13,4 milliards d'années-lumièreannées-lumière et constituée 400 millions d'années après le Big Bang, fait de ce type d'objets lointains des outils majeurs pour approfondir les connaissances des astrophysiciensastrophysiciens sur les origines de la formation des galaxies. James-Webb sera en capacité d'effectuer de l'astrochimie : en observant les disques protoplanétairesdisques protoplanétaires gravitant autour d'étoiles, le JWST sera capable d'en extraire des données sur leurs compositions chimiques. En parallèle, il pourra même procéder à des relevés portant sur l'atmosphèreatmosphère d'exoplanètes.

La galaxie GN-z11, située à 13,4 milliards d'années dans la constellation de la Grande Ourse, observée par Hubble et Spitzer. © Nasa, ESA, P. Oeasch 
La galaxie GN-z11, située à 13,4 milliards d'années dans la constellation de la Grande Ourse, observée par Hubble et Spitzer. © Nasa, ESA, P. Oeasch 

Le lancement de l'ambitieux télescope James-Webb inaugure donc une nouvelle ère dans le domaine de la cosmologiecosmologie et de l'observation céleste. Celui que l'on désigne comme le successeur d'Hubble suscite de fortes attentes de la part des observateurs et professionnels et pourrait ouvrir de nouvelles portesportes de compréhension sur notre Univers.