La quintete de Stephan (NIRCam + MIRI Image)

Une énorme mosaïque du quintette de Stephan est la plus grande image à ce jour du télescope spatial James Webb de la NASA, couvrant environ un cinquième du diamètre de la Lune. Elle contient plus de 150 millions de pixels et est construite à partir de près de 1 000 fichiers d'images distincts. Le groupement visuel de cinq galaxies a été capturé par la caméra proche infrarouge (NIRCam) et l'instrument infrarouge moyen (MIRI) du Webb.

Grâce à sa puissante vision infrarouge et à sa résolution spatiale extrêmement élevée, Webb montre des détails jamais vus auparavant dans ce groupe de galaxies. Des amas étincelants de millions de jeunes étoiles et des régions de naissance d'étoiles fraîches agrémentent l'image. De vastes queues de gaz, de poussière et d'étoiles sont tirées de plusieurs galaxies en raison des interactions gravitationnelles. Plus spectaculaire encore, l'instrument MIRI de Webb capte d'énormes ondes de choc lorsque l'une des galaxies, NGC 7318B, traverse l'amas. Ces régions entourant la paire centrale de galaxies sont représentées par les couleurs rouge et or.

Cette image composite NIRCam-MIRI utilise deux des trois filtres MIRI pour mieux montrer et différencier la poussière chaude et la structure au sein de la galaxie. MIRI voit une différence de couleur distincte entre la poussière dans les galaxies et les ondes de choc entre les galaxies en interaction. Les spécialistes du traitement d'images du Space Telescope Science Institute de Baltimore ont choisi de souligner cette différence en donnant aux données MIRI les couleurs distinctes jaune et orange, par opposition aux couleurs bleu et blanc attribuées aux étoiles aux longueurs d'onde de NIRCam.

Ensemble, les cinq galaxies du quintette de Stephan sont également connues sous le nom de groupe compact Hickson 92 (HCG 92). Bien que l'on parle de "quintette", seules quatre de ces galaxies sont réellement proches les unes des autres et prises dans une danse cosmique. La cinquième galaxie, la plus à gauche, appelée NGC 7320, est bien au premier plan par rapport aux quatre autres. NGC 7320 se trouve à 40 millions d'années-lumière de la Terre, tandis que les quatre autres galaxies (NGC 7317, NGC 7318A, NGC 7318B et NGC 7319) se trouvent à environ 290 millions d'années-lumière. C'est encore assez proche en termes cosmiques, comparé à des galaxies plus lointaines situées à des milliards d'années-lumière. L'étude de ces galaxies relativement proches aide les scientifiques à mieux comprendre les structures observées dans un univers beaucoup plus lointain.

Cette proximité permet aux astronomes d'être aux premières loges pour assister à la fusion et aux interactions entre les galaxies, qui sont cruciales pour l'évolution des galaxies. Il est rare que les scientifiques voient avec autant de détails exquis comment les galaxies en interaction déclenchent la formation d'étoiles les unes chez les autres, et comment le gaz de ces galaxies est perturbé. Le quintette de Stephan est un fantastique "laboratoire" pour étudier ces processus fondamentaux pour toutes les galaxies.

Des groupes serrés comme celui-ci étaient peut-être plus fréquents au début de l'univers, lorsque leur matière surchauffée et en fusion alimentait des trous noirs très énergétiques appelés quasars. Aujourd'hui encore, la galaxie la plus élevée du groupe - NGC 7319 - abrite un noyau galactique actif, un trou noir supermassif qui accrète activement de la matière.

Dans NGC 7320, la galaxie la plus proche et la plus à gauche du groupe visuel, NIRCam a été remarquablement capable de résoudre des étoiles individuelles et même le noyau brillant de la galaxie. Les vieilles étoiles mourantes qui produisent de la poussière apparaissent clairement comme des points rouges avec NIRCam.

Les nouvelles informations fournies par Webb donnent un aperçu inestimable de la manière dont les interactions galactiques ont pu conduire l'évolution des galaxies dans l'univers primitif.

En prime, NIRCam et MIRI ont révélé une vaste mer de plusieurs milliers de galaxies lointaines en arrière-plan, rappelant les champs profonds de Hubble.