Vue d’artiste du télescope spatial Euclid
ESA
L’Agence spatiale européenne (ESA) se prépare à lancer son nouveau télescope spatial, Euclid, qui devrait décoller de Cap Canaveral en Floride le 1er juillet. Euclid est conçu pour aider à résoudre deux des plus grands mystères de l’univers : énergie noire et matière noire.
Ces deux composants « sombres » représentent plus de 95 % du cosmos, mais nous ne pouvons pas les voir, d’où leurs noms, et nous savons très peu de quoi ils pourraient être faits. Les astronomes déduisent l’existence de la matière noire du comportement de la matière que nous pouvons voir, qui agit comme s’il y avait une source supplémentaire de gravité qui maintient tout ensemble. L’énergie noire a l’effet inverse, provoquant l’accélération de l’expansion de l’univers dans son ensemble.
Euclid dispose de deux instruments scientifiques : une caméra à lumière visible pour mesurer la forme des galaxies, et un détecteur proche infrarouge pour mesurer leur luminosité et leur distance. Bien qu’il ne s’agisse pas du premier télescope spatial à utiliser l’un ou l’autre de ces types d’instruments, il sera inhabituel dans la mesure où il est prévu d’observer une vaste étendue d’espace, répertoriant plus d’un milliard de galaxies sur plus d’un tiers du ciel.
“Avec Hubble et le télescope spatial James Webb, ce sont d’excellents observatoires pour observer de très petites régions avec une sensibilité très élevée, des détails extraordinaires – mais c’est un peu comme regarder le ciel à travers une petite paille », dit Mike Seiffert au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie, un projet scientifique pour Euclid. “Avec Euclid, nous sommes moins intéressés par les propriétés des galaxies et des objets individuels que par la mesure de quelques propriétés de très nombreuses galaxies.”
Les chercheurs utiliseront ensuite ces propriétés pour construire deux types de cartes de l’univers. Le premier utilisera un phénomène appelé lentille gravitationnelle, dans lequel la matière relativement proche déforme et amplifie la lumière des objets derrière elle. La façon dont cela plie les formes apparentes des objets distants peut nous renseigner sur la distribution de la matière proche agissant comme la lentille.
Les distorsions sont généralement minuscules, mais l’énorme quantité de données qu’Euclid devrait collecter au cours de sa mission de six ans devrait permettre aux chercheurs d’utiliser la lentille gravitationnelle pour cartographier la distribution de la matière – y compris la matière noire, que nous ne pouvons voir aucune autre façon – dans l’univers. Connaître plus précisément la distribution de la matière noire nous aidera à comprendre comment elle se comporte et peut fournir des indices sur sa composition réelle.
L’autre type de carte utilise des ondulations dans la distribution de la matière de l’univers appelées oscillations acoustiques baryoniques. Ces ondulations se sont d’abord formées sous forme d’ondes sonores peu après le big bang, lorsque le cosmos était une soupe chaude et bouillonnante de particules et de radiations. Finalement, cette soupe s’est refroidie et les ondes se sont figées sur place, restant des régions légèrement plus denses où davantage de galaxies avaient tendance à se former à mesure que l’univers s’étendait. Cartographier ces surdensités reliques peut être un moyen extraordinairement efficace de comprendre comment et pourquoi l’expansion s’accélère.
“Voir comment ces rides dans l’univers primitif se sont propagées et comment l’énergie noire a affecté cela nous aidera à comprendre l’évolution de l’univers et, vraiment, comment l’univers fonctionne”, déclare Seiffert. Si tout se passe bien avec le lancement, Euclide devrait bientôt commencer à percer les mystères du cosmos.
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