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Jun 27, 2023

Les galaxies ne sont pas que des étoiles. Ce sont des réseaux complexes de gaz et de poussière

Les astronomes étudient le processus de formation des étoiles depuis des décennies. À mesure que nous disposons de télescopes de plus en plus performants, les détails complexes de l'un des processus les plus fascinants de la nature deviennent plus clairs. Le

Les astronomes étudient le processus de formation des étoiles depuis des décennies. À mesure que nous disposons de télescopes de plus en plus performants, les détails complexes de l'un des processus les plus fascinants de la nature deviennent plus clairs. Les premiers stades de la formation des étoiles se déroulent à l’intérieur d’un voile dense de gaz et de poussière qui bloque nos observations.

Mais le télescope spatial James Webb voit à travers le voile dans ses images des galaxies proches.

La collaboration PHANGS (Physique à haute résolution angulaire dans les galaxies voisines) est une vaste étude des galaxies spirales proches. Son objectif est de « … comprendre l’interaction de la physique à petite échelle de la formation des gaz et des étoiles avec la structure galactique et l’évolution des galaxies », selon le site PHANGS.

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Des télescopes comme le télescope spatial Hubble et ALMA ont contribué à PHANGS et résolu des nuages ​​de gaz individuels et des complexes de formation d'étoiles dans les galaxies qui sont les berceaux de la naissance des étoiles et les moteurs de l'évolution galactique. Maintenant que le JWST est opérationnel, il participe également à PHANGS.

Dans ces images PHANGS, le télescope spatial James Webb démontre une fois de plus son impressionnante puissance. La haute résolution et les capacités infrarouges du Webb révèlent de nouveaux détails dans les galaxies spirales lointaines, notamment des réseaux complexes d'éléments gazeux et poussiéreux. Ses observations ont donné lieu à pas moins de 21 nouveaux articles. C'est après que le télescope n'a photographié que 5 de ses 19 cibles au total :

Les images montrent des galaxies dont les bras spiraux sont presque mousseux de filaments superposés de gaz, de poussière et de bulles creusées par des étoiles nouvellement formées.

L'image principale montre NGC 1433, une galaxie spirale barrée avec une structure à double anneau située à environ 46 millions d'années-lumière. Sa région centrale connaît une intense activité de formation d'étoiles. Ses bras en spirale regorgent également de jeunes stars, et le JWST met tout en valeur dans les moindres détails. NGC 1433 possède une caractéristique intéressante à double anneau dans son noyau, où des bras en spirale serrés s'enroulent les uns autour des autres et autour de la barre.

Les prouesses d’observation infrarouge du JWST apportent quelque chose de nouveau à la table. Lorsque de très jeunes étoiles naissent, l’action se cache derrière un voile de gaz et de poussière. Ce n'est qu'après un certain temps que l'étoile brille avec son vent stellaire et que les astronomes peuvent voir la jeune étoile. Mais le JWST ne doit pas attendre. Il peut voir à travers le gaz et la poussière et donner aux astronomes des vues d'étoiles beaucoup plus jeunes que les autres télescopes.

Le Hubble ne peut pas voir facilement au-delà de la poussière comme le JWST, car le Hubble ne peut pas voir les photons dans l'infrarouge moyen. Lorsque de minuscules grains de poussière dans des galaxies comme NGC 1433 absorbent les photons UV et optiques des jeunes étoiles, les grains de poussière sont suffisamment chauffés pour produire des photos dans l'infrarouge moyen selon un processus appelé chauffage stochastique. Le James Webb excelle dans la vision du milieu IR, et grâce à cela, la structure entière de la galaxie est plus claire dans les images JWST.

L'image Webb constitue une amélioration spectaculaire par rapport aux images précédentes, et bien que les détails visuels soient ce qui attire la plupart des globes oculaires, le WEBB offre également aux astronomes une amélioration spectaculaire des détails scientifiques.

La prochaine galaxie sur la liste est M 74, une galaxie spirale située à environ 32 millions d'années-lumière, également connue sous le nom de galaxie fantôme. C'est un exemple du type de galaxie spirale de grande conception en raison de ses deux bras spiraux clairement définis. Alors que les bras d'autres galaxies spirales peuvent paraître boueux et mal définis, les bras de M 74 ressortent en relief.

Le JWST est non seulement meilleur pour voir les photons MIR (infrarouge moyen) que d'autres télescopes comme le Hubble, mais il a également une résolution angulaire plus élevée, ce qui signifie que les petits détails sont plus clairement visibles. La résolution améliorée du télescope spatial montre à quel point la structure de M 74 est complexe, avec des filaments de gaz et de poussière ressemblant à de la gaze s'enroulant vers l'extérieur du centre jusqu'aux grands bras spiraux de la galaxie.

M 74 se trouve de face depuis notre point d'observation, ce qui en fait une cible précieuse pour les astronomes. L'une des caractéristiques déterminantes de M 74 est son centre, ou ce que les astronomes appellent la région nucléaire. La région nucléaire de M 74 ne contient pas le gaz commun aux autres galaxies spirales, ce qui donne aux astronomes une vision claire de l'amas d'étoiles nucléaires de la galaxie.