À 11 h 12 samedi, le vaisseau spatial Euclid s’est lancé dans l’espace pour sa mission de retracer l’histoire de notre univers il y a 10 milliards d’années.

Le télescope spatial, construit par l’Agence spatiale européenne, utilisera ses instruments pour enregistrer plus d’un tiers du ciel extragalactique au cours des six prochaines années, créant ainsi la carte tridimensionnelle la plus précise du cosmos à ce jour.

Les chercheurs prévoient d’utiliser la carte Euclide pour explorer comment la matière noire et l’énergie noire, des choses mystérieuses qui constituent 95% de notre univers, ont influencé ce que nous voyons lorsque nous regardons à travers l’espace et le temps.

“Euclid arrive à un moment vraiment intéressant de l’histoire de la cosmologie”, a déclaré Jason Rhodes, physicien au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, qui dirige l’équipe scientifique américaine d’Euclid. “Nous entrons dans une ère où Euclide sera excellent pour répondre aux questions qui viennent de se poser. Et je suis sûr qu’Euclid sera fantastique pour répondre à des questions auxquelles nous n’avons même pas pensé.”

Le vaisseau spatial a décollé de Cap Canaveral, en Floride, sur une fusée SpaceX Falcon 9. Le temps était presque parfait pour le vol. Euclid, toujours attaché au deuxième étage de la fusée, s’est séparé de son propulseur trois minutes après le lancement, sous une salve d’applaudissements. Il est entré sur une orbite stable autour de la Terre près de neuf minutes après le début du vol. Environ 40 minutes plus tard, le télescope s’est détaché du deuxième étage et a commencé un voyage d’un million de kilomètres pour pointer dans l’espace où le voyage scientifique de la mission commencerait.

“Incroyable”, a déclaré Guadalupe Cañas Herrera, cosmologiste théoricien de la mission Euclid, interrogé sur le lancement sur le flux vidéo de l’ESA. “Je suis super excité, mais aussi extrêmement reconnaissant pour tout ce qui a été fait jusqu’à présent pour que nous puissions avoir un télescope dans l’espace.”

La mission européenne d’astrophysique n’avait d’autre choix que de voler américain. L’ESA avait prévu de lancer le vaisseau spatial sur n’importe quel une fusée soyuz russe ou la nouvelle fusée européenne Ariane 6. Mais en raison d’une rupture de la relation spatiale euro-russe après l’invasion de l’Ukraine et des retards d’Ariane 6, l’ESA déplacé certains lancements vers SpaceXdont Euclide.

Le vaisseau spatial ne sera pas le seul à scruter la chambre froide de notre univers. Mais contrairement aux télescopes spatiaux Hubble et James Webb, qui se concentrent profondément sur une partie du ciel à la fois, les scientifiques utiliseront Euclid pour couvrir de larges pans du ciel extragalactique à la fois. Dans trois des régions qu’il enregistre, Euclide remontera encore plus loin en imaginant la structure de l’univers quelques milliards d’années après le Big Bang.

L’une des cibles du télescope spatial est la matière noire, la colle invisible du cosmos qui n’émet, n’absorbe ni ne réfléchit la lumière. La matière noire a jusqu’à présent échappé à la détection directe, malgré les meilleurs efforts des physiciens, mais ils savent qu’elle existe en raison de son influence gravitationnelle sur la façon dont les galaxies se déplacent.

L’énergie noire, en revanche, est une force beaucoup plus mystérieuse qui éloigne les galaxies, à tel point que notre univers s’étend à un rythme accéléré.

Les cartes du cosmos d’Euclide révéleront comment la matière noire est distribuée dans l’espace-temps en fonction de la façon dont elle déforme la lumière des galaxies derrière elle, un effet connu sous le nom de lentille gravitationnelle faible. (C’est différent d’une forte lentille gravitationnelle, une déformation plus spectaculaire des amas de galaxies qui crée des arcs, des anneaux ou même plusieurs images à partir d’une seule source.)

Ces mesures contribuent à des efforts plus directs pour découvrir ce qu’est réellement la matière noire.

“Nous examinons la même chose sous des angles différents”, a déclaré Clara Nellist, physicienne des particules au CERN en Europe qui ne fait pas partie de la mission Euclid. Les chercheurs des expériences terrestres recherchent des signes de collision de particules de matière noire avec leurs détecteurs. “Toute information que nous recueillons sur la façon dont elle est distribuée dans notre univers nous aide à la rechercher dans nos collisions de manière plus ciblée”, a déclaré le Dr Nellist.

Avec Euclid, les scientifiques espèrent pouvoir tester si la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein fonctionne différemment à l’échelle cosmologique. Cela pourrait être lié à la nature de l’énergie noire : soit une force constante dans l’univers, soit une force dynamique dont les propriétés varient dans le temps.

“Si nous trouvions que ce n’est pas une constante, mais quelque chose qui change avec le temps, ce serait révolutionnaire”, a déclaré Xavier Dupac, cosmologiste de l’ESA sur la mission Euclid, car cela bouleverserait ce que l’on sait de la physique fondamentale. Une telle découverte pourrait même éclairer le destin ultime de ce qui semble être notre univers en constante expansion.

Euclid abrite un imageur visible composé d’un appareil photo de 600 mégapixels qui peut photographier une zone aussi large que deux pleines lunes de ciel à la fois. Avec cet instrument, les scientifiques pourront déduire comment les formes des galaxies sont déformées par la matière noire devant elles.

Il dispose également d’un spectromètre et d’un photomètre dans le proche infrarouge, qui seront utilisés à la fois pour enregistrer les galaxies à des longueurs d’onde non visibles et pour mesurer leur décalage vers le rouge, l’effet d’étirement de la longueur d’onde sur la lumière provenant du cosmos lointain qui résulte de l’expansion de l’univers. . Lorsqu’il est utilisé en conjonction avec une suite d’instruments au sol, y compris le Subaru et Canada-France-Hawaï Télescopes de l’observatoire du Mauna Kea et, enfin, de l’observatoire Vera C. Rubin au Chili : les scientifiques pourront convertir le décalage vers le rouge en mesures de distance depuis la Terre.

Bien qu’Euclid ait été lancé avec succès, il entreprend maintenant un voyage de près d’un million de kilomètres depuis la Terre pour orbiter ce que l’on appelle le deuxième point de Lagrange, ou L2, un endroit du système solaire où l’attraction gravitationnelle de la Terre et du soleil s’annule. les uns les autres. Face directement au soleil, cet emplacement place également Euclide de manière stratégique dans un endroit pour effectuer des relevés étendus du ciel sans que sa vue ne soit bloquée par la Terre ou la lune. Le télescope spatial James Webb orbite autour de L2 pour la même raison.

Il faudra environ un mois au vaisseau spatial pour atteindre L2, et encore trois mois pour tester les performances des instruments d’Euclid avant qu’il ne commence à renvoyer des données sur Terre pour que les scientifiques les analysent. Ces données seront rendues publiques en 2025, 2027 et 2030.

en un tour d’horizon des actualités avant le lancement La semaine dernière, Yannick Mellier, astronome à l’Institut d’Astrophisique de Paris, a déclaré qu’au-delà de ses principaux objectifs scientifiques, Euclid créera un relevé unique du ciel de 12 milliards de galaxies avec une qualité d’image rivalisant avec celle de Hubble. .

Ce sera “une mine d’or pour tous les domaines de l’astronomie pendant plusieurs décennies”, a déclaré le Dr Mellier.