Jsa semaine le Télescope spatial James Webb a marqué l’histoire, se révélant être l’observatoire spatial le plus puissant que l’humanité ait jamais construit et révélant une infime partie du vaste univers qui nous entoure avec des détails à couper le souffle. Des astronomes du monde entier ont été montrés en train d’applaudir, dans des flots de larmes et sans mots. Les astrobiologistes comme moi, qui étudient les origines, l’évolution, la distribution et l’avenir de la vie dans l’univers, deviennent également très enthousiastes. En révélant des images de galaxies de la nuit des temps et des données chimiques sur les atmosphères planétaires, le JWST a le pouvoir de nous aider à répondre à l’une des plus anciennes questions de l’humanité : sommes-nous seuls dans l’univers ?
La première image spectaculaire publiée était celle de l’amas de galaxies SMACS 0723, connu sous le nom de Webb’s First Deep Field. Cette image ne couvre qu’une parcelle de ciel d’environ la taille d’un grain de sable tenu à bout de bras par quelqu’un au sol – et pourtant elle est encombrée de galaxies, littéralement des milliers d’entre elles. Dans chaque galaxie, il pourrait y avoir en moyenne 100 milliards d’étoiles, chacune avec sa propre famille de planètes et de lunes en orbite autour d’elles.
Étant donné que dans notre seul système solaire, nous avons plusieurs mondes habitables (Terre) ou potentiellement habitables (Mars, Europe, Encelade, Titan), alors les chances de trouver d’autres planètes ou lunes là-bas avec le potentiel d’héberger la vie comme nous le savons il a augmenté de façon exponentielle. L’univers en est probablement jonché.
L’utilisation d’un instrument différent appelé MIRI (Mid-Infrared Instrument) sur la même vue en révèle encore plus sur le caractère de ces étoiles et galaxies. Certains apparaissent bleus parce qu’ils n’ont pas beaucoup de poussière et d’étoiles plus anciennes, tandis que d’autres objets, probablement des galaxies, apparaissent rouges parce qu’ils sont enveloppés de poussière. Pour moi, les plus excitantes sont les galaxies maintenant colorées en vert. Le vert indique que la poussière de ces galaxies comprend un mélange d’hydrocarbures et d’autres composés chimiques – les éléments chimiques constitutifs de la vie. ]
L’équipe a également publié un spectre infrarouge pris avec le Capteur de guidage fin et imageur proche infrarouge et spectrographe sans fente (FGS-NIRISS) instrument, qui analysait la lumière des étoiles lorsqu’elle traversait l’atmosphère de Guêpe-96b, une planète chaude semblable à Jupiter située à 1 150 années-lumière, en orbite plus proche de son étoile que Mercure ne le fait de notre Soleil. Ce bouquet de lignes ondulées nous a révélé la présence de vapeur d’eau dans son atmosphère (la planète est bien trop chaude pour l’eau liquide). C’est un résultat sensationnel, et maintenant le travail de détective commence vraiment alors que nous cherchons les petites planètes rocheuses dans l’espoir de trouver des mondes où les conditions sont propices à la vie.
Alors, comment allons-nous faire cela? Nous recherchons des atmosphères de type terrestre, dominées par l’azote, le dioxyde de carbone et l’eau, car une atmosphère de type terrestre est, par définition, notre étalon-or d’habitabilité. Mais l’atmosphère de la Terre au cours de l’histoire de la vie n’a pas toujours été composée de cette façon, et nous sommes sûrs que d’autres mélanges atmosphériques peuvent créer des mondes habitables. Nous appelons ces “marqueurs d’habitabilité”, et ils incluent également le reflet de la lumière réfléchie par les océans et les effets de la végétation.
Les astrobiologistes cherchent également à trouver des gaz de biosignature dans ces atmosphères exoplanétaires lointaines, c’est-à-dire des gaz indiquant une activité biologique. Par exemple, l’oxygène est un gaz dominant dans l’atmosphère moderne de la Terre, et la plus grande partie est produite à partir de la photosynthèse. De plus, la principale source de méthane dans notre atmosphère est produite via la méthanogenèse, une ancienne forme de métabolisme de certains micro-organismes. Je dois dire ici que l’identification de signatures de vie non ambiguës ne va pas être facile. Beaucoup ont des sources abiotiques (non-vie) ainsi que des sources biologiques ; ils peuvent être produits par des volcans, des interactions eau-roche ou même l’activité humaine.
Au moins pour l’instant, seules les biosignatures ayant un impact global et planétaire seront probablement détectables. Cependant, la détection de ces marqueurs d’habitabilité ou gaz de biosignature à l’aide du JWST sera suffisamment attrayante pour nous inciter à nous arrêter et à explorer plus profondément les mondes en question. Et c’est plus qu’assez excitant pour le moment.
Le JWST a déjà, en quelques jours, transformé notre regard sur l’univers et nous ouvrira à l’avenir les yeux sur la composition chimique et, si nous avons de la chance, biologique des autres mondes qu’il contient. Peut-être aurons-nous enfin la preuve que la vie sous une forme ou une autre est universelle et, comme je l’ai toujours cru, que nous n’avons jamais été seuls.
