Deux choses sont nécessaires pour comprendre comment l’univers est né et comment il a évolué jusqu’à sa forme actuelle. Les modèles informatiques cosmologiques utilisent les lois de la physique pour décrire l’apparence attendue de l’univers aujourd’hui, tandis que les observations effectuées avec des télescopes vérifient si ces modèles sont corrects.
Le télescope spatial Euclid, pour la première fois, aura la capacité de mesurer la position de milliards de galaxies en trois dimensions, couvrant presque tout l’univers observable depuis la Terre. Les premières images scientifiques ont été publiées.
Euclid, le dernier télescope spatial de l’Agence spatiale européenne (ESA), a publié ses premières images couleur depuis l’espace. Ces images résultent de la combinaison des données de ses deux instruments : VIS (Visible Instrument) et NISP (Near-Infrared Spectrograph and Photometer), conçus pour capter la lumière visible et proche infrarouge à l’aide de détecteurs de grande surface. La tâche la plus importante d’Euclide est de réaliser la cartographie tridimensionnelle la plus détaillée de l’univers, révélant ainsi certains de ses sombres secrets.
Les membres allemands du consortium Euclid, dont les instituts Max Planck d’astronomie et de physique extraterrestre, ont développé des composants techniques clés du télescope. Ils fournissent également des services logistiques pour gérer les immenses flux de données et garantissent la qualité des données publiées.
Les télescopes spatiaux précédents, tels que Hubble ou James Webb, ont été construits pour examiner de très petites zones du ciel de manière très détaillée. Euclide, quant à lui, élargit la vue avec une qualité d’image tout aussi élevée : grâce à ses grandes optiques, ses instruments sensibles et sa position en dehors de l’atmosphère perturbatrice de la Terre, il fournit des images de grandes parties du ciel dans un temps d’observation relativement court, qui sont également remarquablement nettes et contiennent la faible lumière des galaxies lointaines.
Avec les images publiées, les membres du consortium Euclid démontrent tout le potentiel d’Euclide à l’aide de cinq objets sélectionnés. Chaque image couvre une zone légèrement plus grande que la pleine lune. À la fin de la mission, environ 40 000 sections d’images de ce type seront fusionnées, formant une vaste zone d’environ 14 000 degrés carrés dans le ciel. Cela constitue un tiers du ciel entier, à l’exclusion de notre propre galaxie, la Voie Lactée.
Les images récemment publiées montrent très clairement une chose : chaque image sera un trésor de nouvelles connaissances sur la physique des étoiles individuelles, de la Voie lactée ou des galaxies lointaines.
« Le télescope collectera d’énormes quantités de données et détectera plus d’objets qu’auparavant », déclare Maximilian Fabricius de l’Institut Max Planck de physique extraterrestre à Garching près de Munich et de l’Université Ludwig Maximilian de Munich. Knud Jahnke, chercheur en instruments à l’Institut Max Planck d’astronomie de Heidelberg, confirme : « Nous devons tous nous adapter à la richesse d’informations qu’Euclide nous fournira. »
Un exemple est l’amas de galaxies Persée. Ces amas de galaxies comptent parmi les structures les plus grandes et les plus massives de l’univers. Sans réseaux de matière noire, les galaxies représentées ici seraient réparties uniformément dans le ciel. « Grâce à l’immense champ de vision d’Euclide et à sa sensibilité exceptionnelle, les galaxies de l’amas de Persée peuvent être mesurées jusqu’à leurs régions les plus éloignées et les plus faibles », explique Matthias Kluge, scientifique à l’Institut Max Planck de physique extraterrestre et à Ludwig-Maximilians. -Université.
« Il y a aussi d’autres galaxies dans la même image qui ne sont pas connectées à l’amas de Persée. Plus vous regardez loin dans l’univers, plus vous trouverez de galaxies anciennes, étant donné la vitesse finie à laquelle la lumière se déplace, et plus vous trouverez de galaxies. »
Environ 95 % de notre univers semble être constitué d’éléments mystérieux « sombres », qui jouent également un rôle dans la formation de l’amas de galaxies de Persée. Alors que la matière noire détermine l’effet gravitationnel entre et au sein des galaxies et ralentit initialement l’expansion de l’univers, l’énergie noire est à l’origine de l’expansion accélérée actuelle du cosmos. Cependant, la nature de la matière noire et de l’énergie noire reste insaisissable.
Ce que les scientifiques savent, c’est que ces substances provoquent de subtiles modifications dans l’apparence et les mouvements des objets observables au moyen des télescopes. Pour détecter l’influence « sombre » sur l’univers visible, Euclide observera les formes, les distances et les mouvements de milliards de galaxies jusqu’à 10 milliards d’années-lumière au cours des six prochaines années.
Ici, les informations spectrales de l’instrument infrarouge NISP sont complétées par des spectres optiques provenant de télescopes au sol, qui détermineront très précisément les distances et les mouvements des galaxies imagées par Euclide et traduiront les photos bidimensionnelles d’Euclide en images tridimensionnelles les plus complètes. carte de l’univers visible jamais créée.