Le cliché de la nébuleuse de la Carène est sans doute la plus poétique des premières images du télescope James Webb, avec ses superbes « falaises cosmiques ». Mais que sont exactement ces structures ?

Les premières images obtenues par le télescope James Webb (JWST), présentées le 12 juillet 2022, sont magistrales. Et ce n’est sans doute que le commencement des prouesses dont sera capable cet observatoire de la Nasa. Parmi ces premiers clichés, il y a déjà de quoi trouver un sublime fond d’écran pour son smartphone. La nébuleuse de la Carène est particulièrement poétique, avec ses « falaises cosmiques ». Mais que voit-on exactement dans cette image ?

Un simple coup d’œil à ce magnifique cliché de la nébuleuse (une zone de naissance d’étoiles) donne l’impression de contempler, comme le dit la Nasa, un « paysage de ‘montagnes’ et de ‘vallées’ moucheté d’étoiles scintillantes ». L’agence spatiale utilise elle-même l’expression de « falaises cosmiques » pour décrire cette image prise par James Webb. On peut presque avoir l’impression d’observer un paysage terrestre depuis le ciel, comme une mer bordée par de hautes falaises.

« James Webb sonde des zones qu’on ne pouvait pas voir avant »

James Webb a en fait été observer une région spécifique située au bord de la nébuleuse de la Carène : NGC 3324, où se forment beaucoup de jeunes étoiles. NGC 3324 se trouve à 7 600 années-lumière de nous.

Grâce aux observations dans l’infrarouge du JWST, on peut enfin voir plus loin dans cette nébuleuse. Des zones où naissent les étoiles deviennent visibles. « James Webb nous permet de sonder des zones de cette nébuleuse qu’on ne pouvait pas voir avant, explique à Numerama Anthony Boccaletti, directeur de recherche CNRS au LESIA (Laboratoire d’Études Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique). Des télescopes comme Hubble ont du mal à pénétrer dans cette nébuleuse, car c’est opaque au rayonnement visible. »

nébuleuse carene jwst
Nébuleuse de la Carène. // Source : NASA, ESA, CSA, and STScI

Des « falaises » de 7 années-lumière

Les plus hauts « sommets » de ces « falaises cosmiques » sont vertigineux : ces structures mesurent environ 7 années-lumière ! Et la « mer » qu’ils semblent border est en réalité « une cavité dans la nébuleuse, décrit Anthony Boccaletti, où il y a moins de gaz et de poussière ». Ce sont les étoiles très brillantes, visibles en haut de l’image, qui ont contribué à creuser cette zone caverneuse. « Elles émettent une lumière très énergétique et un vent stellaire. Cette lumière et cette matière érodent une partie de la nébuleuse », résume le scientifique. Et plus bas, « dans la zone orangée, on voit des étoiles qui commencent à vivre ».

Grâce à ses observations de NGC 3324, James Webb peut aider les scientifiques à mieux comprendre la manière dont les étoiles se forment. Ici, ce sont les instruments NIRCam, la caméra pour l’infrarouge proche du télescope, et MIRI, son instrument pour l’infrarouge proche, qui ont été mis à contribution. NIRCam rend visible des centaines d’étoiles auparavant impossibles à repérer, tandis que MIRI révèle la poussière chaude et les différents composés chimiques de la nébuleuse.