Le télescope spatial James Webb a capturé une image époustouflante de MACS J1149.5+2223 (MACS J1149), un amas de galaxies situé à 5 milliards d’années-lumière dans la constellation du Lion. Ces nouvelles données ne montrent pas seulement les galaxies ; cela démontre comment leur immense gravité courbe et déforme la lumière des objets derrière eux, un phénomène appelé lentille gravitationnelle.
Qu’est-ce que la lentille gravitationnelle ?
Les objets massifs, comme les amas de galaxies, déforment l’espace-temps. La lumière provenant de galaxies lointaines voyageant à travers cet espace déformé s’incurve autour de l’amas au lieu de se déplacer en ligne droite. Cette courbure agrandit et déforme les galaxies d’arrière-plan, créant des arcs étirés et des formes bizarres.
L’effet est similaire à celui observé à travers une lentille en verre déformée : les objets semblent allongés, dupliqués ou autrement modifiés. Il ne s’agit pas d’une illusion d’optique, mais d’une conséquence fondamentale de la théorie de la relativité générale d’Einstein.
Observations clés dans l’image MACS J1149
L’image de Webb révèle plusieurs exemples frappants de lentille gravitationnelle :
- Spirales déformées : Une galaxie proche du noyau de l’amas apparaît étirée en une forme rose ressemblant à une méduse.
- Images multiples : Le même objet distant peut apparaître à plusieurs endroits en raison de la courbure de la lumière autour de différentes parties du cluster. Cela a même été observé avec une seule supernova, apparaissant quatre fois dans le même champ de vision.
- Arrière-plans agrandis : L’effet de lentille crée efficacement un télescope naturel, permettant aux astronomes d’étudier des galaxies qui autrement seraient trop faibles pour être observées.
Pourquoi c’est important : étudier l’univers primitif
Ces observations ont été réalisées dans le cadre du NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS), un programme utilisant Webb pour étudier l’évolution des galaxies dans l’Univers primitif.
Les données aideront les scientifiques à :
- Comprendre comment les étoiles se forment dans des environnements d’amas denses.
- Cartographier la répartition de la masse au sein des amas de galaxies.
- Étudiez l’époque de la réionisation — une période pendant laquelle les premières étoiles et galaxies ont illuminé l’Univers après le Big Bang.
“La gravité écrasante de cet amas fait plus que simplement maintenir toutes les galaxies ensemble : elle courbe l’espace-temps lui-même, nous offrant une fenêtre unique sur un passé lointain.”
En analysant la distorsion de la lumière, les astronomes peuvent déduire la répartition de la masse au sein de l’amas et même sonder les conditions dans l’Univers primitif. Cela fait de la lentille gravitationnelle non seulement un phénomène magnifique, mais aussi un outil puissant pour la recherche cosmologique.
La capacité du télescope Webb à détecter ces subtiles distorsions ouvre de nouvelles voies pour comprendre l’évolution des galaxies et la structure à grande échelle du cosmos.
