MacroCosmos mai-juin 2024

18 MAI-JUIN 2024 ASTRO PUBLISHING A u centre de ces images côté à côté se trouve une étoile spé- ciale utilisée comme in- dicateur clé pour mesurer le taux d’expan- sion de l’univers : une Céphéide. Les deux images sont très pixelli- sées, car elles représen- tent une vue très agrandie d’une galaxie lointaine. Chaque pixel représente une ou plu- sieurs étoiles. L’image de Webb est nettement plus nette dans les lon- gueurs d’onde du proche infrarouge que celle de Hubble (qui est principalement un télescope à lumière ultraviolette et visible). En réduisant l’encombrement grâce à la vision plus nette de Webb, la Céphéide se démarque plus clairement, éliminant toute confusion potentielle. Webb a été utilisé pour observer un échantillon de Céphéides et a confirmé l’exactitude des observations précédentes de Hubble, cruciales pour me- surer avec précision le taux d’expansion et l’âge de l’univers. [NASA, ESA, CSA, STScI, Adam G. Riess (JHU, STScI)] sure s’appuie sur l’étape précédente d’étalonnage. Mais certains astro- nomes ont suggéré que, à mesure que nous nous éloignons du « deuxième échelon », l’échelle de distance cos- mique pourrait vaciller si les mesures des Céphéides devenaient moins précises avec la distance. De telles inexactitudes pourraient se produire parce que la lumière d’une Céphéide pourrait fusionner avec celle d’une étoile adjacente, un effet qui devien- drait plus prononcé avec la distance à mesure que les étoiles se rassem- blent et qu’il devient plus difficile de les distinguer les unes des autres. Le défi de l’observation est que sur les images passées de Hubble, ces va- riables Céphéides plus éloignées ap- paraissent plus regroupées, et su- perposées aux étoiles proches à des distances de plus en plus grandes entre nous et leurs galaxies hôtes, ce qui nécessite un examen attentif de cet effet. La présence de poussière complique encore davantage la certi- tude des mesures de lumière visible. Webb traverse la poussière et isole naturellement les Céphéides des étoiles proches, car sa vision est plus nette que celle de Hubble dans les longueurs d’onde infrarouges. « La combinaison de Webb et Hubble nous offre le meilleur des deux mondes. Nous constatons que les mesures de Hubble restent fiables à mesure que nous progressons sur l’échelle de distance cosmique » , a déclaré Riess. Les nouvelles observations de Webb incluent cinq galaxies hôtes de huit supernovas de type Ia contenant un total de mille Céphéides, et attei- gnent la galaxie la plus éloignée où les Céphéides ont été bien mesurées (NGC 5468) à une distance de 130 mil- lions d’années-lumière. « Cela couvre toute la plage sur laquelle nous avons effectué des mesures avec Hubble. Nous sommes donc au bout du deuxième échelon de l’échelle des distances cosmiques » , a déclaré le co- auteur Gagandeep Anand, du Space Telescope Science Institute de Balti- more, qui exploite les télescopes Webb et Hubble pour la NASA. La confirmation supplémentaire de la tension de Hubble par Hubble et Webb incite d’autres observatoires à résoudre le mystère. Le prochain Nancy Grace Roman Space Telescope de la NASA effectuera de vastes études célestes pour étudier l’in- fluence de l’énergie sombre, l’énergie mystérieuse à l’origine de l’expansion accélérée de l’univers. L’observatoire Euclide de l’ESA, avec la contribution de la NASA, mène une tâche similaire. À l’heure actuelle, c’est comme si l’échelle de distance observée par Hubble et Webb avait solidement fixé un point d’ancrage sur la rive d’une rivière, et que la rémanence du Big Bang observée par les mesures de Planck depuis le début de l’univers était solidement fixée sur l’autre rive. La façon dont l’expansion de l’uni- vers a évolué au cours des milliards d’années entre ces deux points limite n’a pas encore été directement ob- servée. « Nous devons découvrir s’il nous manque quelque chose sur la façon de relier le début de l’univers et le présent » , a déclaré Riess. !