Le télescope incroyable qui nous permet de voyager dans le temps

Le voyage dans le temps a toujours été une humaine fantastique qui aime réfléchir. Comment était-ce dans le passé lointain? Comment les choses ont-elles changé, comment serait-ce que si vous étiez là? Le voyage dans le temps n'est pas physiquement possible, mais grâce au télescope spatial James Webb, nous pouvons regarder en arrière dans le temps comme si c'était le cas.

Les télescopes permettent un voyage dans le temps visuel

Cela peut ressembler à la science-fiction, mais je n'exagère pas quand je dis que les télescopes vous permettent de regarder en arrière dans le temps. Le télescope spatial James Webb (JWST), Hubble et même les télescopes d'arrière-cour que vous pouvez acheter tous vous permettent de revoir dans le passé. En fait, l'acte même de voir quoi que ce soit est en arrière dans le temps, bien que, en ce qui concerne l'œil nu, ce n'est généralement pas assez important pour avoir de l'importance.

Pour comprendre ce que je veux dire, parlons de la lumière pendant une minute.

Tout ce que vous voyez est du passé

La façon dont les humains voient avec leurs yeux est compliqué. Dans les termes les plus simples, la lumière se déplace d'un objet dans nos yeux, où il est converti en signal électrochimique. Le signal est ensuite envoyé au cerveau et traité, nous permettant de voir les choses. Voici la chose – la lumière prend du temps pour voyager. Cela ne semble pas souvent ici sur Terre, mais c'est parce que la lumière se déplace à 186 000 miles incroyablement rapide par heure. Même à des distances extrêmes sur Terre, la lumière se déplacera d'un point à la suivante très rapidement. Dans votre vie quotidienne, la vitesse de la vie semble généralement presque instantanée.

Ce n'est pas instantané, cependant. Presque instantané, mais pas instantané. Parce qu'il faut un peu de temps pour que la lumière voyage, même si elle est due aux nanosecondes, tout ce que vous voyez est techniquement dans le passé, pas comme c'est vrai en ce moment. Il est insignifiant ici sur Terre, mais devient beaucoup plus important à prendre en considération à mesure que la distance en question s'agrandit. Naturellement, cela signifie que la vitesse de la lumière est beaucoup plus visible dans l'espace.

Par exemple, il fait la lumière du soleil environ huit minutes pour atteindre la Terre. Cela signifie que vous voyez toujours le soleil tel qu'il existait il y a huit minutes, pas tel qu'il est en ce moment. Si notre étoile explosait en ce moment, vous ne pourriez pas le voir pendant les huit prochaines minutes, car c'est combien de temps cela prendrait la lumière de ce moment pour atteindre vos yeux et vous donner un nouveau visuel. C'est un peu effrayant, honnêtement.

En tout cas, la vitesse de la lumière dicte ce que nous voyons lorsque nous observons l'espace. Plus un objet est éloigné, plus il faut que la lumière de cet objet nous atteigne, et cela signifie que nous voyons ces objets tels qu'ils étaient dans le passé, pas comme ils le sont en ce moment. Alpha Centauri est à quatre années-lumière, donc nous le voyons toujours tel qu'il était il y a quatre ans. L'étoile du Nord est à 446 années-lumière, donc pour tout ce que nous savons, elle aurait pu aller supernova il y a trois cents ans, et nous ne le saurons même pas avant 146 ans.

Ce principe est la raison pour laquelle des télescopes incroyablement puissants comme le JWST nous permettent de voir dans le passé lointain. Jusqu'à présent, même, que nous pourrions voir des millions d'années plus loin dans le passé que Hubble en était capable.

Le télescope spatial James Webb

Pendant longtemps, Hubble a été le télescope optique le plus puissant de l'arsenal de l'humanité. Parce qu'il était massif et capable de regarder dans l'espace sans obstruction de l'atmosphère de la Terre, Hubble a pu voir incroyablement loin dans l'espace, observer des objets célestes des milliards d'années-lumière, comme les galaxies et les nébuleuses, et fournir des preuves critiques soutenant l'existence de trous noirs. Le JWST est le compagnon de Hubble et permettra aux scientifiques de revoir encore plus grâce à quelques fonctionnalités clés.

Tout d'abord, JWST est beaucoup plus grand que Hubble. En termes simples, Hubble et le JWST reflètent des télescopes qui utilisent des miroirs pour collecter et plier la lumière dans leurs instruments d'observation. Le JWST a un miroir primaire beaucoup plus grand que Hubble – 21,3 pieds contre seulement 7,9 pieds. Cela représente plus de six fois la zone de collecte de lumière lorsque vous travaillez avec les miroirs secondaires et tertiaires.

Voici pourquoi cela nous permet de voir plus loin dans l'espace que Hubble. Comme vous le savez peut-être, la lumière fait partie de quelque chose appelé le spectre électromagnétique, et il se déplace dans une vague. Étant donné que l'univers se développe, la vague s'étend alors qu'elle se déplace dans l'espace. Alors que les objets s'éloignent de nous, la lumière bleue se transforme en vert, la lumière verte se transforme en rouge et la lumière rouge se déplace dans l'infrarouge.

Dans des circonstances normales, les yeux humains ne peuvent pas voir la lumière infrarouge, mais les images infrarouges peuvent être capturées par certains instruments. La lumière d'objets extrêmement distants est dans le spectre infrarouge au moment où il atteint la Terre, et c'est incroyablement faible. Hubble peut détecter certains d'entre eux, mais pas beaucoup. Le JWST, en revanche, peut détecter une gamme beaucoup plus large de lumière infrarouge que Hubble, grâce à son plus grand miroir plaqué or et ses instruments spéciaux.

Cela signifie que le JWST pourra prendre de la lumière trop faible pour que Hubble puisse même s'identifier. En fait, le JWST peut voir des objets jusqu'à cent fois plus faibles que les objets les plus faibles que Hubble peut voir. Le miroir géant permet au JWST de voir ces objets à une résolution similaire à Hubble, car la résolution – le niveau de détail discernable – est inversement proportionnelle à la taille du miroir et proportionnelle à la longueur d'onde de la lumière observée.

De plus, la lumière infrarouge traverse la poussière et d'autres matériaux obscurcis qui peuvent être entre le JWST et un objet qu'il essaie d'observer, ce qui signifie qu'il sera en mesure d'obtenir des images plus claires de certains objets que Hubble. Mais la résolution de l'image que JWST peut voir est en fait la même que Hubble dans l'ensemble.

Le télescope spatial James Webb remplace-t-il Hubble?

Jusqu'à présent, il peut sembler que le JWST est juste supérieur à Hubble à tous points de vue, comme un modèle plus récent qui devrait remplacer l'ancien. Ce n'est pas le cas. Hubble est vieux, mais il n'est pas remplacé par le JWST. C'est parce que Hubble voit en fait certaines choses que le JWST ne voit pas. JWST voit principalement la lumière infrarouge. Cependant, il ne voit pas vraiment beaucoup de lumière visible ou ultraviolette – du moins, pas autant que Hubble.

Cela signifie que les deux télescopes serviront le mieux de paire, avec leurs spécialités combinées nous permettant de voir des objets célestes à travers un large spectre. Certes, il y aura des objets si distants que Hubble ne pourra pas les détecter, et le JWST devra observer ces objets seuls. Même ainsi, le JWST ne remplace pas Hubble, il ne fait que fournir une nouvelle façon d'observer le cosmos.

Témoin de la naissance de l'univers

Le JWST est extrêmement puissant, et certaines personnes ont été amenées à croire qu'elle peut voir l'origine de l'univers, en particulier le Big Bang. Bien que cela soit vrai, en quelque sorte, c'est aussi un peu trompeur. Voici la chose – vous ne pouvez pas voir le Big Bang.

C'est une idée fausse commune que le Big Bang était une sorte d'explosion, avec un épicentre dont l'univers connu se précipite, mais ce n'est pas vrai du tout. Le Big Bang s'est produit partout à la fois, à un moment donné, mais pas dans un endroit physique spécifique. Le Big Bang fait référence au début de l'expansion de l'univers, et non à la création réelle de la matière elle-même. Tout cela est assez compliqué, mais le fait est que le JWST ne peut pas voir le Big Bang.

Ce que ça peut Voir sera les premiers objets qui se sont formés une fois que l'univers a commencé à se refroidir après le Big Bang. Le JWST est conçu pour voir comment les toutes premières étoiles et galaxies se sont formées dans l'univers. L'univers existait avant que toutes les étoiles ou galaxies ne se forment, pendant des millions d'années, mais cela a déjà été « vu » par des outils très différents, tels que Cosmic Background Explorer (COBE), la sonde d'anisotropie micro-ondes Wilkinson (WMAP) et Planck.

Donc vraiment, le JWST n'est pas destiné à voir la «naissance» réelle de l'univers. Il est conçu pour voir la création des premiers objets de l'univers, ce qui est une assez grande différence. Nous avons été témoins du temps avant ces stars de l'ancêtre et les galaxies et le temps après eux, mais nous n'avons pas vu la période où ils se sont formés.

Quant à savoir pourquoi les scientifiques veulent voir cela, c'est simple. Ils sont curieux! Les éléments chimiques nécessaires à la vie ont d'abord été produits par la toute première génération d'étoiles. L'humanité n'existe que parce que ces étoiles se sont formées et les scientifiques ne savent pas comment ces étoiles se sont formées exactement. Certaines personnes veulent vraiment savoir comment nous sommes tous arrivés ici, le moment qui permettait même à notre monde et à notre espèce d'exister. La curiosité est une raison suffisante pour la science!

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En fin de compte, le JWST est « juste » un très, vraiment grand télescope. La plus grande humanité ait jamais faite, en fait. Avec lui, les scientifiques pourront « voir » des objets plus éloignés que Hubble n'a jamais été capable de détecter, ce qui signifie que l'humanité sera en mesure d'étudier les objets célestes dans le passé lointain de l'univers. Avec ce pouvoir, nous pourrons peut-être voir comment les toutes premières étoiles et galaxies se sont formées dans l'univers, et par extension, comment la terre et l'humanité sont devenues.