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Euclid associera cartes de galaxies et lentilles gravitationnelles pour étudier l’Univers sombre

Euclid, mission de l’Agence spatiale européenne (ESA) à laquelle la NASA contribue, combine deux échelles d’observation importantes pour la cosmologie : de vastes cartes de galaxies et l’analyse de la façon dont la gravité courbe la lumière que nous recevons d’objets lointains. Son programme principal prévoit de cartographier des milliards de galaxies sur plus d’un tiers du ciel et d’étudier la formation et l’évolution de l’Univers. L’une des premières images publiques de la mission, celle de l’amas de galaxies Abell 2390, a montré plus de 50 000 galaxies et des arcs de lentille gravitationnelle qui illustrent comment la répartition de matière noire sera étudiée indirectement.

Euclid associera cartes de galaxies et lentilles gravitationnelles pour étudier l’Univers sombre
Illustration générée par IA

Données clés

  • Euclid est une mission de l’ESA, construite et exploitée par l’agence avec des contributions de la NASA.
  • Le programme principal cartographiera des milliards de galaxies sur plus d’un tiers du ciel.
  • Selon l’ESA, Euclid utilisera les lentilles gravitationnelles pour mesurer indirectement la quantité et la répartition de matière noire dans les amas et d’autres régions.
  • L’image d’Abell 2390 a révélé plus de 50 000 galaxies et de grands arcs gravitationnels ; certains arcs sont plusieurs images d’un même objet lointain.
  • Le consortium Euclid rassemble plus de 2 000 scientifiques issus de 300 instituts de 15 pays européens, des États-Unis, du Canada et du Japon.

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La cosmologie étudie la structure et l’évolution de l’Univers. Parmi ses questions centrales figurent la nature de la matière noire et de l’énergie noire. La mission Euclid de l’Agence spatiale européenne (ESA), construite et exploitée par l’agence avec des contributions de la NASA, a été conçue pour explorer ces composantes et reconstituer certains aspects de l’histoire cosmique grâce à l’observation de galaxies et d’amas de galaxies.

Le programme principal d’Euclid cartographiera des milliards de galaxies sur plus d’un tiers du ciel. L’ESA présente cette carte comme un outil pour étudier la formation et l’évolution de l’Univers au cours de l’histoire cosmique. La répartition des galaxies et les observations de lentilles gravitationnelles offrent des approches complémentaires, mais distinctes, pour étudier cette structure.

Ce que révèle une lentille gravitationnelle

La gravité courbe et déforme la lumière qui nous parvient de galaxies lointaines. Lorsque cette lumière traverse la région d’un amas ou une autre concentration de matière, elle peut apparaître sous forme d’arcs et de plusieurs images d’un même objet distant. Cet effet est appelé lentille gravitationnelle.

Euclid utilisera ces déformations pour étudier indirectement la quantité et la répartition de matière noire dans les amas de galaxies et d’autres régions. La matière noire est ici étudiée à travers ses effets gravitationnels sur la lumière, et non au moyen d’une image de la lumière qu’elle émettrait.

Abell 2390 : un aperçu des observations

Dans les premières observations publiques d’Euclid, l’image d’Abell 2390, un amas de galaxies, a révélé plus de 50 000 galaxies. L’ESA a souligné les grands arcs incurvés visibles sur l’image et précisé que certains sont plusieurs vues d’un même objet lointain. Cette scène offre un exemple observable de lentille gravitationnelle et du type de phénomène qu’Euclid utilisera pour étudier la matière noire.

L’ESA a également indiqué que les scientifiques de la mission étudient l’évolution au fil du temps de la masse et du nombre des amas de galaxies. Ces observations visent à apporter des informations sur l’histoire et l’évolution de l’Univers. Les premières images d’objets précis s’inscrivent ainsi dans un programme plus vaste de cartographie cosmologique.

Une mission et une collaboration internationale

Euclid est une mission européenne construite et exploitée par l’ESA, avec des contributions de la NASA. Selon l’agence, le consortium Euclid rassemble plus de 2 000 scientifiques issus de 300 instituts de 15 pays européens, des États-Unis, du Canada et du Japon ; il est chargé de fournir les instruments scientifiques et d’analyser les données scientifiques. L’ESA a choisi Thales Alenia Space comme maître d’œuvre du satellite et de son module de service, et Airbus Defence and Space pour développer le module de charge utile, télescope compris. La NASA a fourni des détecteurs pour le spectromètre et photomètre dans le proche infrarouge NISP.

La portée cosmologique d’Euclid repose sur l’association d’une vaste carte de galaxies et de mesures d’effets gravitationnels observables. Abell 2390 montre à quoi ressemblent ces effets sur une image ; l’objectif général de la mission est de réunir des observations à grande échelle pour étudier la structure et l’évolution cosmiques, ainsi que mesurer indirectement la répartition de matière noire.