Le premier télescope du monde, fabriqué en 1608 par le fabricant de lunettes néerlandais Hans Lippersheya conduit à des technologies étonnantes qui révolutionneraient plus tard notre compréhension de l’univers. Alors que son télescope a utilisé des lentilles simples pour agrandir les objets à environ trois fois leur taille, les scientifiques ultérieurs se sont construits sur ce concept pour regarder dans les profondeurs de l’espace.
Mais certains télescopes sont plus puissants que d’autres, ce qui nous permet de repérer des étoiles et des galaxies lointaines et de permettre aux chercheurs d’étudier des phénomènes extrêmes comme trous noirs et Anneaux d’Einstein. Alors, quel est le télescope le plus puissant et à quelle distance peut-il voir dans l’espace?
La réponse n’est pas surprenante pour quiconque connaît les gros titres d’aujourd’hui: le télescope le plus puissant est actuellement le Télescope spatial James Webb (JWST), qui a été lancé en décembre 2021 pour détecter infrarouge et des longueurs d’onde presque infrarouges, ou des longueurs d’onde sur le spectre électromagnétique qui sont invisibles pour l’homme mais peuvent être ressenties comme de la chaleur. Son prédécesseur et son cousin, le Télescope spatial Hubblea été principalement conçu pour détecter lumière à spectre visible et la lumière ultraviolette, une longueur d’onde qui est souvent Émis par les jeunes stars.
Dans l’espace, de nombreux objets ne produisent pas ou ne reflètent pas suffisamment de lumière visible à spectre pour voir à l’œil nu ou pour détecter de loin. Cependant, la lumière infrarouge s’étend si longtemps qu’il est plus facile de détecter à partir de grandes distances. Les longues longueurs d’onde ont même le bénéfice de percer à travers des nuages de poussièreles rendant particulièrement convaincants pour les astronomes espérant que les profondeurs les plus profondes de l’univers.
Même le nouveau puissant Télescope Vera C. Rubinrécemment activé au Chili, ne peut pas voir aussi loin dans l’espace car il doit faire face à des obstructions anormales telles que la poussière.
Quand le univers a commencé, il a été condensé en une purée chaude de particules (protons, neutrons et électrons). Alors que l’univers se développait et se refroidissait, les premières étoiles et galaxies ont commencé à fusionner. Les plus premiers de ceux-ci que nous pouvons voir sont autour 13,7 milliards d’annéesqui est juste Un peu plus de cent millions des années après le Big Bang.
« Le télescope spatial James Webb s’est avéré capable de voir 98% du chemin vers le Big bang » Peter Jakobsenun professeur affilié d’astrophysique à l’Université de Copenhague au Danemark, a déclaré à Live Science dans un e-mail. « Cela dépasse les espoirs et les attentes de la plupart d’entre nous impliqués dans la planification précoce du télescope spatial James Webb. »
Comment le JWST voit-il jusqu’à présent?
Une grande partie de la puissance derrière le JWST vient de son grand miroir primaire, Carol Christianun astrophysicien au Space Telescope Science Institute de Baltimore, a déclaré à Live Science par e-mail.
Les principales mesures du miroir de JWST 21,3 pieds (6,5 mètres) de diamètre, ce qui lui donne une zone de collecte totale de plus de 270 pieds carrés (25 carrés m). En revanche, le miroir primaire de Hubble a un diamètre de 8 pieds (2,4 m) et a une zone de collecte de près de 50 pieds carrés (4,5 m carrés). Cependant, les deux télescopes peuvent voir milliards de années-lumière Loin parce qu’ils sont dans l’espace, bien au-delà de la brume obscurcie de l’atmosphère de la Terre.
Cependant, JWST est également équipé de détecteurs de lumière infrarouge Situé pour absorber la lumière redirigée à partir de ses grands miroirs qui l’aident à identifier la lumière éloignée que Hubble ne peut pas voir.
Pendant ce temps, l’atmosphère de la Terre crée des problèmes uniques pour les télescopes terrestres. Ces problèmes vont de la pollution lumineuse à la «turbulence atmosphérique», qui est le mouvement aléatoire de l’air. Ces facteurs peuvent brouiller et déformer les images et limiter la capacité d’un télescope à voir profondément dans l’espace. L’espace, en revanche, est plus sombre et libre de ces problèmes, donc beaucoup de nos télescopes les plus forts sont placés bien au-delà de l’atmosphère de la Terre.
Dans le cas de James Webb, le télescope se trouve à un point de vue de près de 1 million de miles (1,5 million de kilomètres) de la Terre à un point de Lagrange, ou un point qui a juste le bon équilibre gravitationnel pour les satellites pour rester stables en orbite.
Jusqu’où le télescope spatial James Webb peut-il voir?
Quand nous regardons le ciel nocturne, nous sommes essentiellement Regarder en arrière dans le temps. Light parcourt 299 792 458 mètres par seconde (186 282 miles par seconde), ce qui signifie que la lumière qui nous atteint des objets éloignés dans l’espace est plus ancien que lorsqu’il a été émis. Il fait la lumière de notre soleil 43,2 minutes pour atteindre Jupiter, mais seulement 8 minutes pour atteindre la Terre. La distance aux profondeurs les plus externes du cosmos est largement plus éloignée, ce qui complique les calculs. Mesurer jusqu’où un télescope peut voir dans l’espace n’est pas un processus simple, a déclaré Jakobsen.
Deux astronomes d’obstacles doivent régulièrement tenir compte de l’expansion de l’univers et du fini vitesse de la lumièrea-t-il dit. Les astronomes contournent ces complications en mesurant le décalage vers le rouge de corps célestes éloignés.
Redshift est ce que nous voyons alors que les corps célestes s’accélèrent de plus en plus de nous. Au fur et à mesure que l’univers se développe, la lumière émise par des objets lointains s’étend à des longueurs d’onde plus longues et « plus rouges ». Plus la lumière se déplace de plus en plus, plus son décalage vers le rouge devient grand.
Actuellement, l’un des prétendants à l’écart rouge les plus connus est le Galaxy Jades-GS-Z14-0A déclaré Jakobsen. Son décalage vers le rouge le place à environ 290 millions d’années après le Big Bang.
Un autre concurrent, qui n’a pas encore été publié dans une revue évaluée par des pairs, est la galaxie Mom-z14qui est daté de 280 millions d’années après le Big Bang. Son décalage vers le rouge était de 14,44 – plus grand que le décalage vers le rouge de Jades-GS-Z14-0, qui est de 14,18.
Une étude analysé un ensemble de galaxies particulièrement grandes et éloignées détectées par le JWST et a constaté qu’elles pourraient être plus anciennes que les modèles actuels de notre univers ne le suggèrent.
Le JWST a prouvé qu’il peut regarder plus profondément l’espace que Hubble, qui n’a vu que loin en arrière As 13,4 milliards d’années.
Alors que le JWST est actuellement le champion en regardant profondément notre passé cosmique, les rivaux sont à l’horizon. Chine construit un télescope spatialappelé le télescope de la Station spatiale China, qui utilise une technologie qui lui permettra de capturer plus de fréquences lumineuses que JWST, ce qui lui permet de retirer de plus grandes informations du cosmos.
