Une image du FGS donne un aperçu de la puissance du télescope Webb
Cette image a été acquise avec le détecteur de guidage de précision parallèlement à l'imagerie réalisée avec l'imageur NIRCam de l'étoile HD147980 lors d'un essai technique d'une durée de huit jours au début de mai. Elle est le résultat de 32 heures d'exposition où l'orientation du capteur 2 a été modifiée plusieurs fois pour réaliser un chevauchement des observations. Celles-ci n'ont pas été optimisées pour détecter les objets de faible luminosité, mais l'image révèle néanmoins des objets de très faible luminosité. Pour le moment, c'est l'image la plus profonde de l'Univers dans l'infrarouge. Le détecteur de guidage est utilisé sans filtre dans la longueur d'onde de 0,6 à 5 micromètres, ce qui contribue à cette extrême sensibilité. De fausses couleurs – blanc, jaune, rouge – sont appliquées à l'image monochrome pour représenter la luminosité, de la plus forte à la plus faible. Le nom de l'étoile brillante (magnitude de 9,3) sur le côté droit est 2MASS 16235798+2826079. Seules quelques étoiles figurent sur cette image, reconnaissables par leurs pointes de diffraction. Tous les autres objets sont des milliers de galaxies de faible luminosité : certaines sont assez proches, mais la grande majorité d'entre elles sont très éloignées, aux confins de l'Univers en expansion accélérée. (Sources : NASA, ASC, équipe chargée du FGS.)
Le détecteur de guidage de précision (FGS) du télescope Webb mis au point par l'Agence spatiale canadienne (ASC) – qui pointe fixement sur des cibles célestes après les avoir détectées – a capté récemment une image d'étoiles et de galaxies qui donne un aperçu de ce que les instruments scientifiques du télescope révèleront dans les semaines, les mois et les années à venir.
Il a toujours été possible de capter des images avec le FGS, mais il sert principalement à garantir l'obtention de mesures et d'images scientifiques précises. Généralement, les images du FGS ne sont pas conservées : la bande passante entre le point de Lagrange L2 et la Terre étant limitée, le télescope Webb ne transmet les données que de deux instruments scientifiques à la fois, tout au plus. Mais au cours de la semaine de mai où s'est déroulé un essai de stabilité, l'équipe s'est rendu compte que ces images pourraient être conservées en raison de la bande passante disponible.
Cette image captée lors de l'essai technique est un peu brouillonne, car elle n'a pas été optimisée comme dans le cas d'une observation scientifique. Les données visaient en réalité à vérifier dans quelle mesure le télescope pouvait pointer bien fixement sur une cible. L'image témoigne néanmoins de la puissance du télescope. Elle présente en outre quelques caractéristiques des images produites par le télescope Webb au cours de la mise en service. Les étoiles brillantes se distinguent par leurs six longues pointes de diffraction bien définies, un effet dû aux miroirs hexagonaux du télescope. Des galaxies occupent la quasi-totalité de l'arrière-plan.
Selon les scientifiques chargés du télescope Webb, c'est l'une des images les plus profondes de l'Univers jamais prises, résultat de 72 expositions sur 32 heures. Vu que le FGS n'a pas de filtres de couleur comme les autres instruments scientifiques, il est alors impossible de procéder à une analyse scientifique rigoureuse qui permettrait de déterminer l'âge des galaxies sur cette image. Pourtant, force est de constater que le télescope Webb peut produire des images sensationnelles du cosmos, même quand elles ne sont pas planifiées.
« Comme les images captées avec le télescope Webb étaient encore meilleures que prévu, nous avons quelque peu défocalisé les imageurs au début de la mise en service pour voir à ce qu'ils satisfassent aux normes de rendement. Après que cette image a été prise, j'ai trouvé extraordinaire de voir clairement le niveau de détail dans la structure de ces galaxies de faible luminosité. Vu ce que nous savons maintenant des possibilités de l'imagerie à large bande du détecteur de guidage, peut-être que de telles images prises parallèlement à d'autres observations, quand c'est possible, pourraient avoir un jour une valeur scientifique », a déclaré Neil Rowlands, scientifique chargé du programme du FGS chez Honeywell Aerospace.
Cette image du FGS a été colorisée dans des teintes de rouge comme dans le cas des autres images techniques prises lors de la mise en service. En outre, il n'y a pas eu de « juxtaposition » pendant ces expositions. On parle de « juxtaposition » quand la position du télescope est légèrement modifiée entre chaque exposition. Par ailleurs, les étoiles brillantes sont noires au centre parce qu'elles saturent les capteurs du télescope Webb et que le pointage du télescope n'a pas été modifié au cours des expositions pour capter le centre sous des pixels différents. Le chevauchement des images des différentes expositions est visible aussi sur les bords et dans les coins.
L'essai technique avait pour but de pointer fixement sur une étoile et de tester la mesure dans laquelle le télescope Webb pouvait agir sur son « roulis », c'est-à-dire sa capacité à pivoter sur son axe central comme un avion en vol. L'essai, en plus d'avoir été concluant, a permis de produire une image qui a enflammé l'imagination des chercheurs qui analyseront les données scientifiques de Webb.
Ce sont les quatre instruments scientifiques de Webb qui, en définitive, révèleront l'Univers sous un tout nouveau jour, mais le FGS est le seul élément qui sera utilisé pour toutes les observations effectuées au cours de la durée de la mission. Il a déjà joué un rôle crucial dans l'alignement du système optique de Webb. Et maintenant, à partir de la mi-juillet où commencera l'exploitation scientifique, comme pour les premières observations scientifiques réalisées en juin, il guidera le télescope Webb vers sa cible et maintiendra sa stabilité pour assurer la précision nécessaire à chacune des observations qui mèneront à des découvertes révolutionnaires sur les étoiles, les exoplanètes, les galaxies et même des cibles mobiles dans le Système solaire.
Texte abrégé reproduit avec l'aimable autorisation de la NASA.
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