En astronomie, il n’y a pas que la distance qui conditionne les capacités d’observation. Il faut aussi tenir compte des nombreux obstacles qui se dressent souvent dans leur champ de vision. C’est pour cette raison que certains télescopes sont capables d’observer des objets situés à plus de dix milliards d’années-lumière avec une précision saisissante, mais que des zones nettement plus proches restent difficiles d’accès.
C’est notamment le cas du cœur de notre Voie lactée. Il a tendance à être caché par de vastes nuages de gaz et de poussière. Malheureusement, les chercheurs manquent donc cruellement de données sur cette zone éminemment importante de notre voisinage cosmique. Mais c’est en train de changer grâce à l’illustre James Webb Space Telescope. Grâce à ses capteurs infrarouges extrêmement performants, une équipe a pu transpercer ce voile de poussière pour révéler de nouveaux détails sur notre berceau — avec une image fabuleuse à la clé.
Un environnement chaotique
En effet, le cœur de notre galaxie n’a rien à voir avec la région dans laquelle se trouve la Terre. Plus on s’approche de Sagittarius A*, le trou noir supermassif central, plus les conditions deviennent extrêmes. À cause de l’influence gravitationnelle de ce mastodonte, la densité de la poussière, de la glace et du gaz est nettement plus importante. De plus, tout ce matériel est brassé de manière beaucoup plus intense qu’à la périphérie, et il est aussi soumis à d’intenses rayonnements X et gamma.
« Le centre galactique est un endroit densément peuplé et tumultueux », résume Rubén Fedriani, astrophysicien espagnol et co-auteur de ces travaux. « Il y a des nuages de gaz magnétisés et turbulents qui forment des étoiles, qui impactent à leur tour leur voisinage en produisant des vents et des radiations. »
Ces conditions particulières rendent la zone particulièrement intéressante pour les chercheurs, car ce paysage chaotique est un terreau fertile pour la formation des étoiles.
Des structures jamais observées auparavant
Dans cette région centrale, on trouve des dizaines de millions d’étoiles, et la superbe photo du Webb illustre parfaitement cette abondance. « Il n’y a jamais eu de données infrarouges sur cette région avec le niveau de résolution et de sensibilité du Webb, se réjouit Samuel Crowe, auteur principal de ces travaux.
« Le Webb révèle une quantité de détails incroyable, ce qui nous permet d’observer la formation des étoiles d’une manière qui n’était pas possible jusqu’à présent dans cet environnement », précise-t-il. « Nous voyons de nombreuses structures caractéristiques pour la toute première fois ».
Rien que dans cette image, les chercheurs ont dénombré plus de 500 000 étoiles. Certaines d’entre elles sont rassemblées dans un amas de protoétoiles — des étoiles juvéniles qui sont encore en train de grandir. Cette structure, ici entourée d’un cercle orange, génère de vastes courants de matière qui brillent de mille feux au milieu d’une zone nettement plus sombre délimitée par des pointillés verts.
Mais contrairement à ce qu’on pourrait croire, ce n’est pas parce que cette portion de l’image est moins densément peuplée. C’est même tout le contraire. Ce « vide » correspond en fait à un nuage de poussière exceptionnellement dense, à tel point que même les capteurs si sophistiqués du Webb ont du mal à voir à travers. Cette densité joue un rôle important, car elle favorise la formation des amas de protoétoiles comme celui mentionné plus haut.
En dessous, on trouve une autre région encore plus remarquable visuellement (entourée en jaune) : un immense amas de structures en forme d’aiguilles, marquées à l’aide de pointillés rouges. Selon les auteurs, ces objets délimitent un vaste nuage d’hydrogène ionisé par le rayonnement des jeunes étoiles. En revanche, il est beaucoup, beaucoup plus étendu que ce à quoi les chercheurs s’attendaient. Il faudra donc essayer de découvrir comment le gaz a pu être ionisé sur une distance aussi importante.
Les auteurs veulent aussi étudier plus précisément ces structures en forme d’aiguilles, dont les orientations chaotiques sont assez étonnantes. Pour référence, ils sont si grands qu’on pourrait aligner environ quatre milliards de planètes de la taille de la Terre sur leur longueur !
Un formidable laboratoire à ciel ouvert
Au-delà de son aspect spectaculaire, cette image est aussi une superbe ressource. En étudiant la structure du centre galactique ainsi que l’origine et les conséquences de tous ces phénomènes, les chercheurs pourront obtenir de nouvelles informations sur les processus qui conditionnent la naissance des étoiles.
Ces phénomènes sont extrêmement importants dans la dynamique globale du cosmos, en particulier ceux qui concernent les plus grosses étoiles juvéniles. Le fait de pouvoir les observer de cette façon grâce au JWST est donc une véritable aubaine.
« Cette image du Webb est fabuleuse, et la science que nous allons entier sera encore meilleure », renchérit Crowe. « Les étoiles massives sont de véritables usines qui produisent les éléments lourds de l’univers dans leur cœur nucléaire ; mieux les comprendre, cela revient donc à découvrir l’histoire d’une grande partie de l’Univers. »
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