Une immense mosaïque du Quintette de Stephan constitue la plus grande image à ce jour du télescope spatial James Webb de la NASA, couvrant environ un cinquième du diamètre apparent de la Lune.
Elle contient plus de 150 millions de pixels et se compose de près de 1,000 fichiers d’image distincts. Ce regroupement apparent de cinq galaxies a été photographié par la caméra proche infrarouge (NIRCam) et l’instrument pour l’infrarouge moyen (MIRI) de Webb.
Grâce à sa puissante vision infrarouge et à sa très haute résolution spatiale, Webb révèle des détails inédits dans ce groupe de galaxies : des amas scintillants de millions de jeunes étoiles et des régions où la formation stellaire connaît une intense activité embellissent l’image. De longues traînées de gaz, de poussière et d’étoiles sont arrachées à plusieurs galaxies sous l’effet des interactions gravitationnelles. Plus spectaculaire encore, l’instrument MIRI de Webb saisit d’immenses ondes de choc produites par l’une des galaxies, NGC 7318B, qui traverse le groupe avec fracas. Ces régions entourant la paire centrale de galaxies apparaissent en rouge et en doré.
Cette image composite NIRCam-MIRI utilise deux des trois filtres de MIRI pour montrer et distinguer au mieux la poussière chaude et les structures au sein de la galaxie. MIRI révèle une nette différence de couleur entre la poussière présente dans les galaxies et les ondes de choc qui se propagent entre les galaxies en interaction. Les spécialistes du traitement d’image du Space Telescope Science Institute, à Baltimore, ont choisi de souligner cette différence en attribuant aux données de MIRI des teintes distinctes de jaune et d’orange, contrastant avec le bleu et le blanc associés aux étoiles aux longueurs d’onde de NIRCam.
Qu’est-ce que le Quintette de Stephan ?
Les cinq galaxies du Quintette de Stephan sont également connues collectivement sous le nom de groupe compact de Hickson 92 (HCG 92). Bien que l’ensemble soit appelé un « quintette », seules quatre de ces galaxies sont réellement proches les unes des autres et entraînées dans une danse cosmique.
La cinquième galaxie, située tout à gauche et appelée NGC 7320, se trouve nettement au premier plan par rapport aux quatre autres. NGC 7320 est 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. Cela reste relativement proche à l’échelle cosmique, comparé aux 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 bien plus lointain.
Cette proximité place les astronomes aux premières loges pour observer les fusions et les interactions entre galaxies, qui jouent un rôle si essentiel dans l’évolution galactique. Les scientifiques ont rarement l’occasion de voir avec une telle finesse de détail comment les galaxies en interaction déclenchent la formation d’étoiles les unes dans les autres et comment leur gaz est perturbé. Le Quintette de Stephan constitue un formidable « laboratoire » pour étudier ces processus fondamentaux pour toutes les galaxies.
Des groupes compacts comme celui-ci étaient peut-être plus fréquents dans l’Univers jeune, lorsque la matière surchauffée qui y tombait pouvait alimenter des trous noirs très énergétiques appelés quasars. Aujourd’hui encore, la galaxie située tout en haut du groupe – NGC 7319 – abrite un noyau actif de galaxie, un trou noir supermassif qui accrète activement de la matière.
Dans NGC 7320, la galaxie la plus à gauche et la plus proche de ce regroupement apparent, NIRCam a remarquablement réussi à distinguer des étoiles individuelles et même le noyau lumineux de la galaxie. De vieilles étoiles en fin de vie qui produisent de la poussière se détachent nettement sous forme de points rouges dans les observations de NIRCam.
Les nouvelles données de Webb apportent de précieux éclairages sur la façon dont les interactions galactiques ont pu façonner l’évolution des galaxies dans l’Univers jeune.
Crédits image : NASA, ESA, CSA et STScI
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