Pourquoi les images de l’espace ont-elles ces couleurs ?

Une image commence par des mesures

Les télescopes enregistrent de la lumière dans différentes gammes de longueurs d’onde. Des filtres sélectionnent certaines de ces gammes. Pour les images de la Tête de Chat présentées ici, chaque filtre est associé à une image monochrome, en niveaux de gris : elle indique comment le signal recueilli se répartit dans le champ observé. [1][2][3]

La composition colorée vient ensuite. On attribue une teinte à chaque couche, puis on combine les couches. Les couleurs permettent ainsi de comparer des informations qui seraient plus difficiles à distinguer dans une seule image monochrome. [1][2][3]

Donner une couleur à ce que nos yeux ne voient pas

Nos yeux perçoivent une partie seulement du rayonnement lumineux : le visible. Webb observe dans l’infrarouge. Pour montrer ses observations sur un écran, on représente donc les données infrarouges avec des couleurs que nous pouvons voir. [1][3]

Ce choix ne transforme pas l’infrarouge en lumière visible émise par la nébuleuse. Il traduit les mesures dans un langage graphique. Une région affichée en bleu peut ainsi correspondre à un rayonnement entièrement invisible pour nos yeux. [1]

La Tête de Chat, couche par couche

Dans l’image de la Tête de Chat obtenue avec MIRI, trois filtres sont associés à trois couleurs : F770W au bleu, F1130W au vert et F1500W au rouge. Leurs noms identifient les bandes infrarouges utilisées ; la fiche de l’image donne explicitement cette correspondance. [1]

Ces couches combinées révèlent notamment les émissions de poussières chaudes et de molécules contenant du carbone, excitées par la lumière des étoiles. Les variations de teinte et de luminosité dépendent des conditions locales et de la composition de la matière. [1]

Le rouge de cette image n’est donc pas une simple réponse à la question « de quelle couleur verrait-on ce nuage depuis un vaisseau ? ». Il indique la contribution de bandes choisies dans une représentation précise des observations.

Pourquoi Hubble et Webb montrent-ils des couleurs différentes ?

Hubble et Webb ne recueillent pas les mêmes informations. Dans la vue de Hubble, le pilier de poussière paraît sombre et opaque. La vue proche infrarouge de NIRCam dévoile davantage d’étoiles et des détails du pilier ; celle de MIRI met en évidence d’autres émissions de la matière. [1][2][3]

Chaque composition possède aussi sa propre attribution des couleurs aux filtres. Le bleu d’une image ne correspond donc pas nécessairement au même rayonnement que le bleu d’une autre. Comparer les vues aide à comprendre la région, à condition de consulter leurs légendes. [1][2][3]

Une traduction à lire avec sa légende

Les mesures à l’origine de ces images sont réelles ; les teintes sont une manière de les représenter. Cela demande de résister aux raccourcis : une zone rouge ne signifie pas automatiquement « plus chaude » ou « plus riche en hydrogène ». Il faut connaître les filtres et l’interprétation scientifique avant de tirer une conclusion. [1][2]

Pour lire une image spatiale, cherchez trois informations : quel instrument l’a produite, quelles longueurs d’onde il observe et comment les couleurs ont été attribuées. La légende fait partie de l’image : elle transforme une belle vue en document que l’on peut comprendre.