JWST | Un télescope révolutionnaire

Ce télescope sera extrêmement sensible, ce qui lui permettra d’observer des choses encore jamais vues dans notre univers. Par exemple, il devrait pouvoir observer la toute première génération d’étoiles, celles qui ont permis de terminer les « âges sombres » du cosmos (une période de centaines de millions d’années après le Big Bang). 

Lorsqu’il sera totalement déployé, le bouclier de protection de ce télescope couvrira une surface de 22m sur 12m, soit l’équivalent d’un court de tennis ! Côté miroir, ce télescope en possède un de 6,5m de diamètre, soit presque trois fois plus grand que celui du télescope Hubble. En tant que mission scientifique, le James Webb est la plus grande structure jamais déployée dans l’espace. 

Il y a deux types d’instruments embarqués. D’abord, des caméras qui vont prendre des images et ensuite des spectromètres qui vont enregistrer des « spectres ». Si le concept d’image nous est familier, les « spectres » semblent un peu plus exotiques. Il s’agit en fait de voir comment se distribue la lumière en fonction de l'énergie – un peu comme la pluie étale la lumière solaire en un arc-en-ciel. Un spectre, c’est cet arc-en-ciel lumineux et il contient les signatures des éléments et molécules : en l’analysant, on peut donc comprendre de quoi les astres sont faits. 

Pour avoir la paix ! Eh, oui, en ce point, la Terre et le Soleil sont toujours dans la même direction. Il est donc plus facile de se protéger de ces deux grands perturbateurs. Caché derrière son bouclier de protection, le James Webb restera dans des conditions très stables, ce qui lui permettra d’atteindre une précision inégalée. 

Tout d’abord, il est beaucoup plus sensible : il récoltera six fois plus de lumière grâce à son grand miroir. Ensuite, il sera installé beaucoup plus loin : Hubble se trouve à 500km à peine de la Terre, James Webb sera 3000 fois plus loin, à 1,5 million de km. Cela lui permettra d’avoir de meilleures conditions d’observation, mais empêche toute mission de réparation ou d’amélioration. Enfin, Hubble observe principalement la lumière visible et ultraviolette des astres, alors que le James Webb scrutera l’infrarouge moyen : cela lui permet d’étudier des objets plus froids (comme les exoplanètes) et les molécules qui les composent ou des astres situés aux confins de l’univers (et observables dans cette couleur uniquement à cause de l’expansion de l’univers). Par contre, à cause de cette « couleur » d’observation, le James Webb doit être refroidi à -230°C (alors que Hubble n’en a pas besoin). 

Officiellement 5 à 10 ans... mais soyons clairs, si tout va bien, on prolonge souvent les missions scientifiques, donc on s’attend à un peu plus que cela – même si on ne pourra atteindre la longévité d’un Hubble car ce dernier a pu bénéficier des missions d’amélioration effectuées par les astronautes et le James Webb sera trop loin pour cela... 

Comme pour tous les observatoires ! Il y a d’abord un appel à projets. Les astronomes doivent alors renvoyer un formulaire décrivant ce qu'ils veulent observer, pourquoi et comment. Ils mentionnent aussi les résultats attendus et leur importance pour l’avancée de la connaissance. D’autres astronomes lisent tous ces projets et choisissent ceux qu’ils estiment meilleurs. Mais évidemment, il n’y a pas de place pour tout le monde ! Pour la première sélection du James Webb, il y avait quatre fois plus de projets que de temps disponible, ce n’est pas si énorme (les télescopes spatiaux Hubble et XMM dépassent souvent un facteur six), mais cela fait quand même beaucoup de déçus. 

On s’attend à de nombreux résultats concernant les exoplanètes ainsi que pour les confins de l’univers et la cosmologie. 

Bien sûr ! Les projets astronomiques sont décidés bien longtemps à l’avance : ils prennent au moins une décennie à se mettre en place ! Ainsi, dans les années qui viennent, on aura sur Terre des télescopes de 30 à 42m de diamètre. Et dans l’espace, il y aura une grosse mission planétaire vers Jupiter (JUICE) et deux grandes missions astrophysiques (Athena, observatoire dédié aux rayons X,  et LUVOIR, un « jumeau » de JWST observant en ultraviolet). Dans tous ces projets, des astronomes liégeois sont impliqués.