Dossier : Sciences et espace › Télescope James Webb
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- Une lentille gravitationnelle qui étire les galaxies d’arrière-plan
- Une masse de 180 000 milliards de soleils qui courbe la lumière
- Des grumeaux de cinq années-lumière grossis plus de trois cents fois
- Douze ans après Hubble, des centaines de galaxies en plus
- Une image de démonstration, pas encore un résultat publié
Reste à comprendre comment une simple concentration de masse peut faire office d’objectif, et pourquoi la même cible photographiée en 2014 paraissait presque vide à côté.
Pour aller plus loin, lire notre article dédié : les naines brunes repérées par James Webb dans IC 348.
Une lentille gravitationnelle qui étire les galaxies d’arrière-plan
L’Agence spatiale européenne a publié le 29 septembre 2026 l’image du mois du télescope spatial James Webb. Elle montre un amas de galaxies nommé MACS J0454.1-0300, dans la direction de la constellation d’Orion, et surtout un effet de déformation qui traverse tout le champ.
Un amas de galaxies est un groupe de galaxies liées entre elles par la gravité. Celui-ci est lui-même très lointain : la lumière de ses galaxies dorées a voyagé si longtemps que l’image le montre tel qu’il était quand l’Univers avait environ 8 milliards d’années. Les galaxies orangées rassemblées d’un côté du champ, elles, ne font pas partie de l’amas et se trouvent bien plus loin encore.
Ce sont ces dernières qui donnent son allure au cliché. Elles apparaissent étirées, dédoublées, comme un tableau qu’une main aurait essuyé. Le phénomène porte un nom précis : la lentille gravitationnelle.
Une masse de 180 000 milliards de soleils qui courbe la lumière
La lentille gravitationnelle est l’effet par lequel la masse d’un objet placé au premier plan, ici l’amas, courbe et amplifie la lumière d’un objet situé derrière lui. Rien n’est réfracté par du verre : c’est l’espace lui-même qui est déformé au voisinage d’une grande masse, et la lumière suit cette courbure. Le résultat ressemble à une loupe, avec ses défauts, d’où les arcs et les images multiples.
L’ordre de grandeur de cette masse était déjà connu en 2014. Sur la vue du même amas diffusée par Hubble en mars 2014, les astronomes créditaient MACS J0454.1-0300 d’environ 180 000 milliards de fois la masse du Soleil. C’est cette accumulation qui transforme l’amas en instrument d’observation, au même titre que le télescope qui le vise.
L’intérêt est direct : la lentille gravitationnelle permet d’atteindre des galaxies, des amas d’étoiles et même des étoiles isolées qui seraient trop faibles pour être détectés autrement. Le procédé est le même que celui exploité à grande échelle par la mission Euclid et ses millions de galaxies cataloguées.
Le contenu de l’image se résume en quelques repères :
| Ce que montre l’image | Époque ou dimension | Rôle dans le cliché |
|---|---|---|
| Amas MACS J0454.1-0300 | Univers âgé d’environ 8 milliards d’années | Avant-plan qui fait lentille |
| Masse estimée de l’amas | Environ 180 000 milliards de masses solaires | Origine de la déformation |
| Groupe de galaxies en fusion | 2 milliards d’années après le Big Bang | Flambée de formation d’étoiles |
| Galaxie isolée | 800 millions d’années après le Big Bang | Image multipliée par la lentille |
| Grumeaux brillants | Régions de 5 années-lumière | Grossies plus de 300 fois |
Des grumeaux de cinq années-lumière grossis plus de trois cents fois
Les zones déformées de l’image contiennent des images multiples de galaxies du jeune Univers. On y trouve un groupe de galaxies daté de 2 milliards d’années après le Big Bang, apparemment en pleine fusion, ce qui déclenche une flambée de formation d’étoiles. On y trouve aussi une galaxie unique, vue seulement 800 millions d’années après le Big Bang.
Au sein de ces zones, les astronomes ont identifié des nœuds brillants, des grumeaux de lumière qui correspondent à des régions aussi petites que cinq années-lumière. Rapportée à une galaxie entière, une telle taille relève du détail : quelques étoiles voisines, pas un bras spiral.
Le facteur d’agrandissement explique qu’on puisse les distinguer : dans certains cas, ces régions sont grossies plus de 300 fois. Autrement dit, sans l’amas placé devant, aucun télescope actuel ne les séparerait du fond. La lentille gravitationnelle n’est pas un décor ici, elle est la condition de la mesure.
Douze ans après Hubble, des centaines de galaxies en plus
La comparaison avec la vue de 2014 est la partie la plus parlante du dossier. Le même amas, photographié par Hubble et diffusé le 24 mars 2014 dans le cadre du programme Frontier Fields, montrait déjà des arcs allongés sur un côté du champ. La nouvelle image en révèle des centaines de galaxies supplémentaires.
Ces galaxies n’étaient pas absentes en 2014, elles étaient hors de portée. Webb observe dans l’infrarouge et se montre bien plus sensible à la lumière rouge, celle que les objets très lointains nous envoient une fois leur rayonnement étiré par l’expansion de l’Univers. Le gain ne tient donc pas à un hasard d’observation mais à un domaine de longueurs d’onde.
La question suivante est celle de la structure d’ensemble dans laquelle ces amas s’inscrivent, et notre article de fond sur la vision inédite de la toile cosmique obtenue par James Webb montre à quoi ressemble le maillage de matière qui relie ces objets. L’ensemble de nos articles sur l’observatoire est réuni dans le dossier consacré au télescope spatial James Webb.
Une image de démonstration, pas encore un résultat publié
Deux précautions s’imposent. La première tient au statut du document : il s’agit d’une image du mois, destinée à montrer ce que l’instrument sait faire, et non d’un article scientifique. Les données viennent de deux programmes d’observation, le 5058 conduit par L. Furtak et le 6882 conduit par S. Fujimoto, cités dans la fiche publiée par l’équipe de Webb, qui exploitent la capacité des amas massifs à révéler les objets d’arrière-plan.
La seconde tient aux chiffres eux-mêmes. Les âges annoncés, 2 milliards et 800 millions d’années après le Big Bang, sont des estimations tirées de l’analyse des images, pas des mesures directes. Le facteur d’agrandissement dépend, lui, d’un modèle de la distribution de masse dans l’amas : il vaut pour certains points du champ, pas pour l’image entière.
Reste un fait difficile à contester : une même cible, deux télescopes, douze ans d’écart, et un ciel qui se remplit. Pour suivre les prochaines images de l’observatoire, ajouter Le Point du Jour à ses sources préférées sur Google reste le moyen le plus simple de retrouver nos articles.
Crédit photo © LePointDuJour
