Comment se passe le travail sur les questions fondamentales de l’univers ? Le 1er juillet, le satellite Euclid a été lancé avec succès. Cette mission de l’Agence spatiale européenne prendra des images du ciel pour créer la carte la plus détaillée de l’univers jamais réalisée. L’astronome Henk Hoekstra (Observatoire de Leiden) et la physicienne Alessandra Silvestri (Institut de physique de Leiden) racontent leur rôle dans la mission.
Le nouveau satellite spatial est comme le Google de l’univers. « Euclid est essentiellement une machine de collecte de données », explique Hoekstra. « Ce que Hubble a couvert en 30 ans, Euclid peut le faire en une semaine dans les longueurs d’onde optiques et infrarouges. C’est donc un énorme volume de données. Avec cela, vous êtes assuré de trouver l’aiguille dans une botte de foin. »
Hoekstra a plusieurs rôles dans la mission. Il est le chef du groupe de lentilles faibles et l’un des quatre coordinateurs de cosmologie. Cela signifie qu’il a été impliqué dès les premières étapes pour définir les exigences relatives à l’exactitude des données qu’Euclide obtiendra.
Silvestri, quant à lui, dirige le groupe de physique théorique d’environ 200 personnes. Ils analyseront le vaste ensemble de données fourni par Euclid, dans l’espoir de découvrir une nouvelle physique. « J’ai une vue d’hélicoptère pour m’assurer que tout le travail est bien fait. C’est la première fois que je fais partie d’une mission comme celle-ci, donc c’est très excitant. »
Abondance et précision des données sans précédent
Euclide est maintenant en route vers sa destination finale dans l’espace, mais la route pour y arriver n’a pas été sans obstacles, selon Hoekstra. « La mission n’allait pas bien en 2011, et il y avait un risque qu’elle soit reportée ou même annulée. Nous devions montrer que nous pouvions réellement atteindre les objectifs scientifiques. Nous avions six mois pour faire demi-tour et répondre aux exigences. et nous avons réussi. Ce qui le rend unique, c’est qu’Euclid a été conçu pour obtenir non seulement beaucoup de données, mais aussi des données très précises. dit Silvestri.
« C’est exactement ce dont nous avons besoin pour la cosmologie. Bien que cela pose également un défi pour nous, théoriciens. Auparavant, certaines approximations dans nos calculs auraient pu être acceptables, mais plus avec ce niveau de précision. »
Comprendre l’énergie noire et la matière noire
Silvestri a hâte que les images d’Euclide commencent à arriver. « L’échelle colossale de cette enquête nous permet de vraiment faire de grands pas en avant. Nous avons cet univers étrange et il y a beaucoup d’idées sur la façon dont cela fonctionne, mais aucun des candidats Les modèles cosmologiques sont entièrement satisfaisants ou corrects. C’est la première fois que nous aurons accès à ce type et à cette quantité de données nous permettant de tester la théorie et d’étudier ces grandes questions. Quelle est la nature de la matière noire et de l’énergie noire ? La gravité fonctionne-t-elle ? différemment à ces grandes échelles ? »
Hoekstra déclare : « C’est le premier grand pas en avant pour guider la compréhension de l’énergie noire. Bien sûr, nous en apprendrons également beaucoup sur les galaxies, la formation des galaxies et d’autres choses intéressantes, mais l’énergie noire et la matière noire sont vraiment le moteur de cette mission. »
Étudier l’univers invisible
Euclid créera une carte 3D d’un tiers du ciel, permettant aux scientifiques d’étudier les 10 derniers milliards d’années de l’évolution de l’univers. L’objectif principal est d’explorer la nature de la matière noire et de l’énergie noire. Il y a plus d’inconnu que de connu sur ces concepts.
Tout sur Terre et tout ce qui a été observé avec tous les télescopes et satellites – toute la matière normale en d’autres termes – représente moins de 5% de l’univers. Le reste est composé de la mystérieuse énergie noire et de la matière noire, mais aucune ne peut être observée directement. Les chercheurs savent qu’ils existent grâce à leurs effets sur l’univers.
En attendant les premières images
Les deux chercheurs s’accordent à dire que la physique et l’astronomie se rejoignent magnifiquement dans la mission Euclid. « Nous examinons les mêmes questions scientifiques », déclare Hoekstra. Silvestri ajoute : « Et cela nous rapproche. Les astronomes travaillent dur pour caractériser les galaxies et mesurer leurs formes avec une grande précision. Cela peut à son tour aider les physiciens à déduire une nouvelle physique. Nous nous complétons vraiment et avons besoin les uns des autres dans ce sens. »
Hoekstra était présent sur le site de lancement aux USA « Au lancement, on se rend compte que c’est un instrument fragile. Tant de choses peuvent mal tourner. Je suis soulagé que ça se soit bien passé après quinze ans de préparation. »
Le jour du décollage, Silvestri se trouvait au principal centre de contrôle de la mission en Allemagne, où une équipe dédiée de l’ESA a pris le contrôle du télescope peu après le lancement. « L’excitation était palpable, tout comme l’énorme soulagement lorsque nous avons reçu le premier signal d’Euclid. Maintenant, nous devons attendre quelques mois pour que les premières données commencent à arriver », dit-elle. « Le meilleur est à venir. »