Lundi 31 juillet, le télescope EUCLID de l’Agence spatiale européenne (ESA) a envoyé ses premières images. Bien que ces premiers clichés soient certainement fascinants, ils confirment en même temps que les instruments de l’observatoire spatial fonctionnent parfaitement.
Le succès d’EUCLID jusqu’à présent est vraiment enthousiasmant. Le but de cette machine est de cartographier le côté sombre de notre univers. Des milliards de galaxies situées à environ 10 milliards d’années-lumière seront analysées. L’agence affirme même que cette ambitieuse carte sera en 3D et inclura l’élément du temps pour montrer comment le côté sombre a évolué en tandem avec un cosmos en maturation.
“Les extraordinaires premières images obtenues en utilisant les instruments visibles et proches infrarouges d’EUCLID ouvrent une nouvelle ère pour la cosmologie observationnelle et l’astronomie statistique”, a déclaré dans une note (ref.) Yannick Mellier, astronome de l’Institut d’Astrophysique de Paris et chef du consortium EUCLID. “Elles marquent le début de la recherche sur la véritable nature de l’énergie sombre”. EUCLID a été lancé le 1er juillet depuis le Cap Canaveral en Floride. Positionné à environ 1,6 million de kilomètres de la Terre, il a rejoint le télescope spatial James Webb le 28 juillet, dans ce qui est connu comme le second point de Lagrange. Au cours des prochains mois, les scientifiques continueront à tester la machine jusqu’à ce qu’elle commence officiellement ses enquêtes cosmiques.
VIS et NISP
Les images ci-dessous ont été prises avec un instrument sur EUCLID appelé VIS (Visible Instrument). Comme son nom l’indique, VIS capture l’univers à travers la partie du spectre électromagnétique visible entre 550 et 900 nanomètres. À gauche, le champ de vision complet de VIS, tandis qu’à droite, une version agrandie.
Quelques points forts des portraits de VIS incluent les rayons cosmiques, une multitude d’étoiles scintillantes et quelques taches floues. Ces taches, explique l’ESA, sont des galaxies qu’EUCLID examinera de plus près alors qu’il développe une carte hautement détaillée de notre univers, de l’énergie sombre et de tout le reste. “Les tests au sol ne vous donnent pas d’images de galaxies ou d’amas d’étoiles, mais ici, ils sont tous dans ce champ”, a déclaré dans la déclaration Reiko Nakajima, scientifique de l’instrument VIS. “C’est agréable à regarder et c’est un plaisir de le faire avec les personnes avec qui nous avons travaillé si longtemps”.
L’autre instrument s’appelle NISP (Near-Infrared Spectrometer and Photometer). Comme l’ESA l’affirme, le NISP a deux rôles. Tout d’abord, il peut visualiser les galaxies en lumière infrarouge, invisible pour les yeux humains entre environ 950 et 2020 nanomètres. Le télescope spatial James Webb utilise également ces longueurs d’onde infrarouges. Deuxièmement, le NISP peut mesurer avec précision la quantité de lumière émise par chaque galaxie, ce qui peut nous dire à quelle distance ces galaxies se trouvent.
Une troisième image
Les images NISP sont assez similaires au jeu VIS, car le côté gauche comprend le champ de vision complet du NISP tandis que le côté droit montre une section agrandie. Mais avant d’atteindre le détecteur NISP, la lumière de l’espace lointain captée par EUCLID passe également à travers des filtres fantastiques. Ces filtres peuvent mesurer la luminosité à une longueur d’onde spécifique de l’infrarouge, ce qui aide aux mesures de la distance galactique du NISP.
“Bien que ces premières images de test ne soient pas encore utilisables à des fins scientifiques, je suis heureux de voir que le télescope et les deux instruments fonctionnent désormais de manière superbe dans l’espace”, a déclaré Knud Jahnke, de l’Institut Max Planck d’Astronomie (MPIA), qui travaille sur EUCLID. En effet, l’une de ces raisons est que le NISP nous a offert une troisième image de test.
Outre son apparence de screensaver, cette image est importante car chaque bande représente un spectre de lumière individuel d’une galaxie ou d’une étoile. EUCLID dispose d’un dispositif appelé GRISM qui peut essentiellement décomposer la lumière cosmique en un spectre complet de longueurs d’onde avant d’envoyer les données au NISP. Grâce à ce processus, les scientifiques peuvent déterminer la distance d’une certaine galaxie, par exemple, et de quoi elle est composée chimiquement.
“Nous avons vu des images simulées, nous avons vu des images de tests en laboratoire”, a déclaré William Gillard, scientifique de l’instrument NISP. “Il est encore difficile pour moi de comprendre que ces images représentent maintenant l’univers réel. Si détaillées, tout simplement fantastiques”.
Energie sombre & matière sombre
L’énergie sombre et la matière sombre sont parmi les plus grandes et les plus fascinantes questions de l’astronomie aujourd’hui. Aucun des deux phénomènes n’est visible à l’œil nu, et pourtant ils semblent être ce qui maintient l’univers ensemble. L’espace s’étend constamment vers l’extérieur dans toutes les directions, mais le fait étrange est qu’il semble le faire à une vitesse que les scientifiques ne parviennent pas à expliquer en fonction de ce que nous voyons. Par conséquent, quelque chose d’autre doit agir pour accélérer l’expansion cosmique. Les scientifiques appellent ce “quelque chose” l’énergie sombre.
Entre-temps, à l’intérieur de l’univers, il semble y avoir une sorte de colle qui assure que les galaxies restent en place et détermine leur disposition. Cela est supposé être dû au fait qu’une sorte de matière invisible entoure les galaxies et exerce des forces gravitationnelles sur elles. Cette “colle” invisible est connue sous le nom de matière sombre. Tout ce que nous savons avec certitude, pour l’instant, c’est que l’univers sombre existe.
L’avenir d’EUCLID
Si la mission d’EUCLID de cartographier l’univers au cours des six prochaines années réussit, les scientifiques pourraient peut-être obtenir des indices sur ce qu’est vraiment l’univers sombre. C’est parce que, puisque la matière sombre et l’énergie interagissent avec les choses dans l’espace, délimiter la distribution et l’évolution des objets cosmiques peut nous dire où l’univers sombre s’inscrit dans l’histoire.
“J’ai toute confiance que l’équipe derrière la mission réussira à utiliser EUCLID pour révéler tant de choses sur les 95% de l’univers dont nous savons actuellement si peu”, a déclaré le directeur général de l’ESA, Josef Aschbacher. “Après plus de 11 ans de conception et de développement d’EUCLID, il est exaltant de voir ces premières images”, a déclaré Giuseppe Racca, responsable du projet EUCLID. “C’est encore plus incroyable si l’on pense que nous ne voyons ici que quelques galaxies, produites avec un calibrage minimal du système. EUCLID, complètement calibré, observera finalement des milliards de galaxies pour créer la plus grande carte 3D du ciel jamais vue”.