Recevez des mises à jour gratuites sur l’exploration spatiale
Nous vous enverrons un Résumé quotidien myFT e-mail récapitulant les dernières Exploration de l’espace nouvelles tous les matins.
Le télescope spatial de 1,4 milliard d’euros de l’Agence spatiale européenne s’est envolé pour une mission visant à cartographier des milliards de galaxies à travers le cosmos, aidant les scientifiques à comprendre la mystérieuse « énergie noire » et la « matière noire » qui domineraient l’univers.
L’observatoire Euclid s’est élancé samedi vers son point d’observation à 1,5mn km de la Terre à bord d’une fusée Falcon 9 fabriquée par SpaceX d’Elon Musk. Le succès des moments importants du lancement depuis Cap Canaveral en Floride a été accueilli par des applaudissements, en particulier lorsque le satellite de 2 tonnes a renvoyé un signal indépendant à la salle de contrôle après s’être séparé du dernier étage de la fusée.
Carole Mundell, directrice scientifique de l’ESA, émue, a déclaré : « Il est difficile de trouver des mots pour décrire mes sentiments. Cette mission a duré 15 ans. [Its] les six prochaines années dévoileront les mystères de l’univers sombre.
Le consensus parmi les cosmologistes est que toute la matière visible connue des scientifiques, des galaxies aux particules subatomiques, ne représente que 5 % de la masse et de l’énergie de l’univers entier.
L’énergie noire, qui en représente 70 %, semble être une propriété de l’espace lui-même, élargissant le cosmos à un rythme croissant. Contrecarrer cela est l’attraction gravitationnelle de la matière noire, qui représente 25% et a une masse mais pas d’autres caractéristiques mesurables.
« Il existe des centaines de modèles de ce que pourraient être la matière noire et l’énergie noire, mais nous n’avons aucune idée de ce qui pourrait refléter la réalité », a déclaré Adam Amara, directeur de l’Institut de cosmologie et de gravitation de l’Université de Portsmouth.
« En 2005, un petit groupe d’entre nous a proposé un télescope spatial pour étudier l’univers sombre. Aujourd’hui, près de 3 000 personnes ont travaillé ensemble pour faire de ce rêve une réalité », a-t-il déclaré.
Euclid – du nom de l’ancien mathématicien grec considéré comme le père de la géométrie – était à l’origine destiné à être lancé sur une fusée russe Soyouz, mais le plan a été victime de la rupture des relations suite à l’invasion à grande échelle de l’Ukraine par le pays.
L’ESA s’est plutôt tournée vers SpaceX et Falcon 9. Trouver un lanceur différent et reconfigurer le vaisseau spatial a retardé la mission de pas plus d’un an.
Dans environ un mois, Euclid atteindra sa destination, le « deuxième point de Lagrange » à 1,5 mn de distance, où la gravité du Soleil et de la Terre équilibre exactement le mouvement orbital du satellite, de sorte qu’il semble planer au même endroit dans l’espace. Le télescope spatial James Webb est situé à proximité.
Là, il cartographiera l’univers en observant les galaxies jusqu’à 10 milliards d’années-lumière sur 36% du ciel qui n’est pas obscurci par les étoiles et la poussière dans la propre galaxie de la Voie lactée de la Terre.
« Nous serons en mesure de reconstituer l’histoire cosmique de l’univers au cours des 10 milliards d’années écoulées », a déclaré Yannick Mellier, responsable du consortium Euclid de l’Institut d’Astrophysique de Paris.
Les changements dans le mouvement et la distribution des galaxies et la façon dont elles se regroupent révéleront l’influence de l’univers sombre. La matière noire a tendance à rapprocher les galaxies par la force de gravité, tandis que l’énergie noire les sépare en accélérant l’expansion de l’univers.
Deux caméras sont fixées au télescope de 1,2 mètre d’Euclid. L’un, dirigé par des scientifiques britanniques, enregistre en lumière visible. L’autre, menée par des chercheurs français, opère dans le spectre proche infrarouge.
Mark Cropper de l’University College de Londres a dirigé la conception et le développement de la caméra visible pendant 16 ans.
« L’instrument imagera une large bande de l’univers lointain avec presque la résolution fine du télescope spatial Hubble, observant plus de l’univers en une journée que Hubble [has done] dans 25 ans », a-t-il déclaré. « L’univers à cette échelle n’a pas été vu à ce niveau de détail. »
Qu’il s’agisse d’une propriété intrinsèque de l’espace vide, d’une « énergie du vide » de particules virtuelles prédite par certains physiciens quantiques ou d’un champ d’énergie jusque-là inconnu, les scientifiques espèrent que les images du télescope aideront à définir l’énergie noire. Leurs découvertes pourraient même offrir des preuves d’une révision fondamentale de la théorie de la gravité d’Einstein.
Les explications possibles de la matière noire varient tout autant, a déclaré Amara. Les candidats vont de minuscules particules qui n’interagissent avec la matière ordinaire que par leur force gravitationnelle, aux trous noirs formés peu après le Big Bang qui envahissent encore l’univers.
Amara ne pense pas que la matière noire aura une explication simple. « Si vous pensez à toute la matière ordinaire de l’univers, elle prend une diversité de formes extrêmement riche et complexe », a-t-il déclaré. « Il pourrait y avoir un univers tout aussi diversifié de matière noire là-bas. »