Dans quatre jours, la NASA diffusera et commentera en direct les premières images en couleur du télescope James Webb, dont l’image la plus profonde de l’Univers. Pour cibler et capturer ses cibles, l’engin utilise un système de guidage fin (ou FGS pour Fine Guidance Sensor), conçu par l’Agence spatiale canadienne. Lors d’un test de stabilité réalisé au mois de mai, cet instrument a capturé une image époustouflante, qui donne un aperçu de ce que révélera James Webb dans les mois à venir.
Le FGS est un élément essentiel, car c’est grâce à lui que James Webb pourra mener à bien ses missions scientifiques. À chaque campagne d’observation, le système doit trouver la région du ciel adéquate, y rechercher une étoile connue qui servira de repère, puis modifier l’orientation du télescope en conséquence et verrouiller sa position. En résumé, le rôle du FGS est de s’assurer que le télescope observe correctement sa cible. Grâce à ce pointage minutieux, les astronomes peuvent effectuer des mesures et capturer des images d’une précision sans précédent.
Au cours du mois de mai, l’équipe de James Webb a réalisé un test pour évaluer dans quelle mesure le télescope pouvait rester verrouillé sur une cible. Après 72 enregistrements sur 32 heures d’exposition, l’image résultante — qui vient tout juste d’être rendue publique — compte parmi les images les plus profondes de l’Univers. Bien qu’il n’ait pas été optimisé pour une observation scientifique, le FGS a produit une image impressionnante, montrant des étoiles brillantes et des milliers de galaxies en arrière-plan.
Une image de test déjà impressionnante
Cette image test était essentiellement destinée à s’assurer que les caméras et les miroirs étaient tous correctement alignés, le système n’a donc pas fait l’objet de réglages pour la détection d’objets faibles — contrairement aux images qui seront bientôt publiées. L’objectif était précisément de verrouiller le FGS sur une étoile et de tester la capacité du télescope à contrôler son « roulis » — soit sa capacité à « rouler » d’un côté à l’autre.
Malgré tout, l’image obtenue est impressionnante de netteté et de détails et comprend même des objets très peu lumineux. « Même lorsqu’il capture des images non planifiées pendant un test, le FGS est capable de produire des vues étonnantes du cosmos », souligne la NASA dans son communiqué.
Certaines caractéristiques sont très différentes de celles des images en pleine résolution qui seront publiées le 12 juillet, note l’agence. Cette image est colorée selon le même schéma de couleurs qui a été appliqué aux autres images techniques du télescope tout au long de la mise en service — le blanc-jaune-orange-rouge représentant la progression de l’objet le plus brillant au plus faible. Les responsables précisent par ailleurs qu’il n’y a pas eu de « dithering » pendant ces expositions — qui désigne le fait que le télescope se repositionne légèrement entre chaque exposition.
Les étoiles se distinguent par leurs six longs pics de diffraction — un effet dû aux segments de miroir à six côtés du Webb. La cible était l’étoile HD147980 ; l’étoile brillante (de magnitude 9,3) que l’on aperçoit sur le bord droit de l’image est 2MASS 16235798+2826079. Leur centre apparaît en noir, car elles sont si brillantes qu’elles saturent les détecteurs du télescope (et le pointage n’a pas changé au cours des expositions, ce qui aurait pu permettre de reconstituer le centre à partir de différents pixels).
Des galaxies de faible intensité occupent la quasi-totalité de l’arrière-plan. « Les taches les plus ténues de cette image sont exactement les types de galaxies que Webb étudiera au cours de sa première année d’activités scientifiques », a déclaré Jane Rigby, responsable scientifique des opérations de Webb.
Un rendez-vous à ne pas manquer le 12 juillet
À l’avenir, il n’est pas prévu que les images capturées par le FGS soient conservées : en effet, la largeur de la bande passante de transfert de données entre le point Lagrange L2 et la Terre est limitée ; elle ne permet d’envoyer les données que de deux instruments scientifiques à la fois au maximum, précise l’agence spatiale. Ces derniers n’étant pas encore officiellement en service, ce test technique était donc une occasion unique d’accéder à ces images.
Au cours de la phase de réglage et de calibrage des différents instruments, l’équipe du projet Webb s’est rapidement aperçue que le télescope pouvait produire des images de meilleure qualité que prévu. Le résultat de ce test technique ne fait que confirmer les capacités exceptionnelles de l’engin. « Lorsque cette image a été prise, j’ai été ravi de voir clairement toute la structure détaillée de ces galaxies peu lumineuses », a déclaré Neil Rowlands, responsable du programme du FGS, chez Honeywell Aerospace. Prises en parallèle à d’autres observations, ces images de guidage à large bande pourraient s’avérer très utiles, estime le scientifique.
Le FGS a déjà joué un rôle crucial dans le processus d’alignement de l’optique de James Webb et chaque observation à venir reposera sur ce système de guidage. Encore quelques jours de patience avant de découvrir les premières observations scientifiques, qui seront sans aucun doute encore plus renversantes que cette première image. Tous les amateurs d’astronomie se réjouissent d’ores et déjà des découvertes révolutionnaires qui seront faites au cours des prochains mois.
Une galaxie est une grande structure cosmique composée d'un
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