2024-03-26 13:00:06
Le télescope spatial James Webb (JWST) de la NASA est connu pour capturer notre univers avec une précision et une sensibilité sans précédent. Ses images sont non seulement utiles sur le plan scientifique, mais aussi belles. Du bleu et de l’or de la nébuleuse de l’anneau sud au rose, orange et violet de Cassiopée A, les images JWST rendent l’univers dans des couleurs éclatantes.
Les images sont si époustouflantes que vous vous demanderez peut-être : ces objets cosmiques sont-ils vraiment si colorés ? À quoi ressembleraient-ils si nous pouvions les voir de nos propres yeux plutôt qu’à travers un télescope ?
«La réponse la plus rapide est que nous ne le savons pas», a déclaré Alyssa Pagan, développeur de visuels scientifiques au Space Telescope Science Institute (STScI) et membre de l’équipe qui travaille à apporter de la couleur aux images JWST. Mais une chose est sûre : vous ne verriez pas l’univers ainsi.
JWST est un télescope infrarouge, ce qui signifie qu’il « regarde » l’univers dans des longueurs d’onde de lumière plus longues que celle de la lumière rouge, qui a la longueur d’onde la plus longue que nous puissions détecter avec nos yeux.
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Si vous pouviez regarder directement ces objets, vous pourriez voir quelque chose de plus proche des images de télescopes qui reposent sur la lumière visuelle, comme le télescope spatial Hubble, a déclaré Pagan. Mais même cette comparaison n’est pas tout à fait exacte, puisque Hubble est beaucoup plus gros et plus sensible que l’œil humain. En outre, les télescopes à lumière visuelle peuvent capturer des caractéristiques d’une image différentes de celles d’un télescope infrarouge, même lorsqu’ils sont focalisés sur la même cible.
Alors, comment les couleurs de ces images spectaculaires sont-elles choisies ? Les cibles JWST sont visualisées à travers plusieurs filtres fixés au télescope, qui « voient » dans une certaine gamme de longueurs d’onde de la lumière infrarouge. La caméra proche infrarouge de JWST, la caméra principale du télescope, dispose de six filtres, qui capturent tous des images légèrement différentes. La combinaison de ces images dans un composite permet à Pagan et Joe DePasquale, un autre développeur visuel scientifique au STScI pour JWST, de créer des images en couleur.
Lorsque Pagan et DePasquale reçoivent les images pour la première fois, elles apparaissent en noir et blanc. Les couleurs sont ajoutées à l’image plus tard, à mesure que les données des différents filtres sont traduites dans le spectre de la lumière visible, a expliqué Pagan. Les longueurs d’onde les plus longues apparaissent en rouge, tandis que les longueurs d’onde les plus courtes sont bleues ou violettes.
«Nous utilisons cette relation avec les longueurs d’onde et la couleur de la lumière, et nous l’appliquons simplement à l’infrarouge», a déclaré Pagan.
Une fois que chaque couleur a été ajoutée à l’image, celle-ci peut subir des modifications supplémentaires. Parfois, les couleurs d’origine peuvent donner à une image un aspect décoloré ou poussiéreux, et les couleurs sont rendues plus vives pour lui donner une qualité plus nette. Les couleurs peuvent également être modifiées pour mettre en valeur certaines caractéristiques difficiles à repérer.
Pagan et DePasquale travaillent également avec des chercheurs pour garantir que les images sont scientifiquement exactes, en particulier si elles sont présentées parallèlement à une découverte scientifique particulière, a déclaré Pagan. Bien que les images couleur ne fournissent pas de données scientifiques spécifiques, elles peuvent aider à illustrer certaines découvertes.
Parfois, ils peuvent également aider les scientifiques à identifier les domaines sur lesquels ils pourraient vouloir faire des recherches, a déclaré Pagan. Par exemple, les objets les plus éloignés dans la première vue en champ profond du JWST – qui apparaissent rouges parce que la lumière parcourant une telle distance avait été étirée – constituaient des cibles pour la recherche sur l’univers primitif alors que ces objets auraient existé tels qu’ils apparaissaient dans les profondeurs. image de terrain.
Les couleurs des images de JWST ne sont peut-être pas « réelles », mais ne vous méprenez pas : les couleurs ne sont pas destinées à vous tromper et elles ne sont pas choisies uniquement pour être belles. Les images sont destinées à communiquer aussi clairement que possible ce que JWST peut voir – et ce que nos yeux ne peuvent pas voir.
«Nous essayons simplement d’améliorer les choses pour les rendre plus digestes scientifiquement et plus engageantes», a déclaré Pagan.
Les piliers emblématiques de la création. Vue du télescope spatial Hubble à gauche, photo du nouveau télescope spatial James Webb à droite. (Crédit image : NASA, ESA, CSA, STScI ; Joseph DePasquale (STScI), Anton M. Koekemoer (STScI), Alyssa Pagan (STScI).)
Vous pouvez voir certaines des différences entre les images des télescopes à lumière visuelle et infrarouge en comparant les images des piliers emblématiques de la création prises par JWST et Hubble. Alors que de grandes parties des piliers apparaissent en rouge foncé sur l’image de Hubble, l’image JWST représente la majeure partie de la formation dans des tons dorés et orange. Cela signifie que la lumière visuelle émise par les piliers a une longueur d’onde plus longue (rouge) mais un peu plus proche du milieu du spectre de la lumière infrarouge représenté dans l’image.
Une grande partie du matériau flou qui entoure les piliers dans l’image de Hubble, et même certains matériaux des piliers eux-mêmes, sont également absents de l’image JWST, ce qui signifie que cette partie du gaz et de la poussière est transparente dans l’infrarouge. L’image JWST met également en évidence davantage de zones de formation d’étoiles en rouge, qui sont obscurcies par d’épais nuages de gaz et de poussière dans l’image de Hubble.
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