Photons captés : première étoile vue avec Webb... 18 fois
Source : ASC/NASA.
La première phase du processus d'alignement du miroir principal du télescope spatial James Webb est presque terminée. L'ensemble de ce processus, qui devrait prendre plusieurs mois, est réalisé avec la caméra dans le proche infrarouge NIRCam (en anglais seulement).
Le défi de l'équipe était double : confirmer tout d'abord que la NIRCam était prête à collecter la lumière des objets célestes et relever ensuite la lumière de la même étoile dans chacune des 18 sections du miroir principal. Le résultat est une image composite de 18 points de lumière stellaire organisés de manière aléatoire, produite par les sections non alignées du miroir principal de Webb qui réfléchissent toutes la lumière de la même étoile vers le miroir secondaire, puis vers les détecteurs de la NIRCam.
On dirait une simple image d'étoiles floues, mais c'est en réalité le fondement de l'alignement et de la mise au point du télescope Webb afin qu'il puisse offrir des vues sans précédent de l'Univers cet été. Au cours des prochaines semaines, l'équipe réglera progressivement les sections du miroir jusqu'à ce que les 18 points deviennent une seule étoile.
Cette image composite a été créée en pointant le télescope sur une étoile isolée et brillante, du nom de HD 84406, de la constellation de la Grande Ourse. Cette étoile a été choisie en particulier parce qu'on peut facilement la repérer et qu'elle n'est pas entourée d'autres étoiles de luminosité semblable, ce qui permet d'avoir un arrière-plan plutôt dégagé. Chaque point est identifié par la section du miroir principal qui l'a capté. Ces premiers résultats correspondent étroitement aux attentes et aux simulations. (Source : ASC/NASA.)
Au cours de la prise d'images amorcée le , le télescope Webb a été réorienté vers 156 positions différentes autour de l'emplacement prévu de l'étoile. Les 10 détecteurs de NIRCam ont généré 1560 images, soit 54 gigaoctets de données brutes. L'ensemble du processus a duré près de 25 heures. Il est à noter toutefois que chacune des sections du miroir principal a localisé l'étoile cible dans les six premières heures et les 16 premières expositions. Ces images ont ensuite été assemblées pour produire une seule grande image composite où se trouve la signature de chaque section du miroir principal. Ce qui est présenté ici n'est que la partie centrale de la très grande image composite de plus de 2 milliards de pixels.
Chaque point de l'image composite est la même étoile imagée par chacune des 18 sections du miroir principal de Webb, un trésor de détails que les experts en optique et les ingénieurs utiliseront pour aligner tout le télescope. Cette image témoigne de l'alignement de chaque section tel qu'il est après le déploiement de Webb, première étape essentielle pour aligner l'ensemble de l'observatoire en vue de son exploitation pour la recherche scientifique.
La NIRCam est le capteur de front d'onde (en anglais seulement) de l'observatoire. Cet imageur clé a été privilégié pour les premières étapes de l'alignement de Webb, car il possède un large champ de vision et la capacité unique de fonctionner de manière sûre à des températures plus élevées que les autres instruments. La NIRCam est aussi équipée de composants adaptés visant à faciliter le processus. Elle sera utilisée pendant la quasi-totalité de l'alignement des sections du miroir. Il est à noter toutefois que la NIRCam fonctionne actuellement bien au-dessus de sa température idéale : voilà pourquoi l'image composite contient des artéfacts. Il y en aura de moins en moins à mesure que Webb se rapprochera des températures cryogéniques idéales à son fonctionnement.
Cet égoportrait a été créé à l'aide d'une lentille pupillaire spécialisée de l'instrument NIRCam destinée à prendre des images des sections du miroir principal plutôt que des images de l'espace. On ne s'en sert pas pendant les activités scientifiques : elle sert strictement à des fins techniques et d'alignement. Ici, la section lumineuse était orientée vers une étoile brillante, alors que les autres sections n'étaient pas alignées pareillement. Cette image a donné une première indication de l'alignement du miroir principal par rapport à l'instrument. (Source : ASC/NASA.)
Les images de Webb deviendront de plus en plus claires, détaillées et complexes à mesure que les trois autres instruments atteindront les températures cryogéniques prévues et commenceront à recueillir des données. Les premières images scientifiques devraient être rendues publiques au cours de l'été. Une étape importante vient d'être franchie : il est confirmé que le télescope Webb est fonctionnel. Mais il reste beaucoup à faire dans les mois qui viennent pour que l'observatoire soit fin prêt pour les observations scientifiques avec ses quatre instruments.
Texte (abrégé) reproduit avec l'aimable autorisation de la NASA.
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