Dans le cadre de ses travaux de thèse, il a conçu un instrument permettant d'observer le rayonnement de fond cosmologique émis par un ballon stratosphérique. Les résultats l’ont convaincu de la nécessité de réaliser des observations depuis l’espace.

Suite à son contrat postdoctoral avec le Conseil national de recherches (NRC), au Goddard Institute for Space Studies (1974-1976), il a organisé et dirigé la proposition qui a conduit au satellite COBE (Explorateur de fond cosmique) et a travaillé comme « scientifique d’étude » (1976-1988) et « scientifique de projet » (1988-1998).

Il était le chercheur principal de l'instrument FIRAS (Spectrophotomètre absolu infrarouge lointain), qui a mesuré le spectre du fond diffus cosmologique.

En 1995, la NASA le choisit comme scientifique d’étude pour le projet « Next Generation Space Telescope ». Après l'approbation du projet, ils l'ont renommé le télescope spatial James Webb (JWST), avec Muther comme scientifique du projet. Il a guidé toutes les phases de construction et de mise en service, jusqu'à son lancement en 2021 et au-delà, jusqu'en 2023).

Grâce au FIRAS, le spectre du fond diffus cosmologique (CMB) a été observé, ce qui a permis d'établir le modèle évolutif de l'univers (« Big Bang »), un résultat qui a valu à John Mather le prix Nobel de physique en 2006.

Le JWST est un télescope infrarouge doté d'instruments photométriques et spectroscopiques, fonctionnant à partir du point de Lagrangien L2 sur l'orbite terrestre autour du Soleil, à une distance de 1,5 million de kilomètres de la Terre elle-même. C'est de loin le plus grand télescope jamais mis en orbite. Le projet est un effort combiné des trois agences spatiales : la NASA, l’ESA et l’ASC (Agence spatiale canadienne).

Techniquement, sa construction et son lancement étaient très complexes, nécessitant 14 ans de plus que ce que la NASA avait prévu. Seul le courage d’une personne comme Mather aurait pu mener à bien ce projet avec autant de succès.

Ses avantages sont :

1. Résolution angulaire exceptionnelle (< 0,1 seconde d'arc dans toutes les bandes).

• Une pénétration à travers la poussière interstellaire pour observer directement de nombreux processus.

• Une portée très profonde dans l'univers, atteignant des objets avec «décalage vers le rouge« supérieur à 10, jusqu’à l’époque où l’univers avait moins de 500 millions d’années (son âge actuel est de 13,7 milliards d’années).

Il convient de noter que les astrophysiciens de l'Université de La Laguna et de l'Instituto Astrofísica de Canarias utilisent le JWST pour observer une variété de domaines, notamment : la physique des astéroïdes et des corps mineurs du système solaire ; les propriétés des nébuleuses planétaires ; les structures des galaxies dans l’univers primitif ; fondements de la cosmologie; trous noirs supermassifs dans le noyau des galaxies ; l’abondance des éléments chimiques dans la Voie lactée et dans Andromède ; les étoiles chaudes dans les Nuages de Magellan ; et la formation d’étoiles autour des noyaux galactiques.

Mather continue de travailler à la NASA (au Goddard Center), une organisation qui a accepté dans la phase d'étude son projet de « satellite pare-soleil » pour occulter des étoiles individuelles et ainsi faciliter, de manière impressionnante, l'étude de leurs (exo)planètes. Il serait disponible en orbite pour être combiné avec plusieurs autres satellites dotés de différents types d’instrumentation.

John Mather sera à La Palma fin avril pour le festival Starmus 7, ce qui est une bonne occasion de lui décerner un doctorat honorifique de l'Université de La Laguna. En route vers cette réunion, Mather donnera une conférence au XVIIe Congrès des étudiants en physique et, le 9 mai, il donnera une autre conférence au Musée des sciences et du cosmos.

John Beckham

Proposition de candidature soumise à
le Cloître le 24 février 2025