Un nouveau trésor d'images du télescope spatial James Webb NASA/ESA/CSA présente des portraits dans l'infrarouge proche et moyen de 19 galaxies spirales face à face. Cette nouvelle série d’images montre des étoiles, du gaz et de la poussière aux plus petites échelles jamais observées au-delà de notre propre galaxie.
Des équipes de chercheurs étudient ces images pour découvrir les origines de ces structures complexes. L’analyse collective de la communauté des chercheurs éclairera à terme les simulations des théoriciens et fera progresser notre compréhension de la formation des étoiles et de l’évolution des galaxies spirales.
Ces images Webb font partie d'un vaste projet de longue date, le programme Physique à haute résolution angulaire dans les galaxies à proximité (PHANGS), soutenu par plus de 150 astronomes du monde entier. Avant que Webb ne prenne ces images, PHANGS regorgeait déjà de données provenant du télescope spatial Hubble de la NASA/ESA , de l'explorateur spectroscopique multi-unités du Very Large Telescope et de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), y compris des observations dans l'ultraviolet, le visible, et lumière radio. Les contributions de Webb dans l'infrarouge proche et moyen ont fourni plusieurs nouvelles pièces de puzzle.
La NIRCam (Near-Infrared Camera) de Webb a capturé des millions d'étoiles dans ces images, qui scintillent dans des tons bleus. Certaines étoiles sont réparties dans les bras spiraux, mais d’autres sont regroupées étroitement en amas d’étoiles.
Les données MIRI (Mid-Infrared Instrument) du télescope mettent en évidence la poussière rougeoyante, nous montrant où elle se trouve derrière, autour et entre les étoiles. Il met également en lumière les étoiles qui ne sont pas encore complètement formées – elles sont encore enfermées dans le gaz et la poussière qui nourrissent leur croissance, comme des graines rouge vif au sommet de pics poussiéreux.
À la grande surprise des astronomes, les images de Webb montrent également de grandes coquilles sphériques dans le gaz et la poussière qui pourraient avoir été créées par l'explosion des étoiles.
Les régions de gaz étendues des bras spiraux révèlent également des détails en rouge et orange. Les astronomes étudient l’espacement de ces éléments pour comprendre comment une galaxie distribue son gaz et sa poussière. Ces structures fourniront des informations clés sur la manière dont les galaxies construisent, maintiennent et arrêtent la formation d’étoiles.
Les preuves montrent que les galaxies se développent de l'intérieur vers l'extérieur : la formation des étoiles commence au cœur des galaxies et s'étend le long de leurs bras, en s'éloignant du centre en spirale. Plus une étoile est éloignée du noyau de la galaxie, plus elle est susceptible d'être jeune. En revanche, les zones proches des noyaux qui semblent éclairées par un projecteur bleu sont des populations d’étoiles plus anciennes. Les noyaux de galaxies inondés de pointes de diffraction roses et rouges peuvent indiquer un trou noir supermassif actif ou une saturation des amas d'étoiles brillantes vers le centre.
Il existe de nombreuses voies de recherche que les scientifiques peuvent commencer à explorer avec les données combinées de PHANGS, mais le nombre sans précédent d'étoiles résolues par Webb constitue un excellent point de départ. En plus de publier immédiatement ces images, l'équipe PHANGS a également publié le plus grand catalogue à ce jour, comprenant environ 100 000 amas d'étoiles.
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