Euclid révèle 500 candidates aux lentilles gravitationnelles dans son premier lot de données

Euclid est une mission européenne construite et exploitée par l’ESA, avec la contribution de ses États membres et de la NASA. Son instrument d’imagerie visible à haute résolution, VIS, mesure les formes et la répartition des galaxies ; l’instrument NISP, sensible au proche infrarouge, est essentiel pour étudier leurs distances et leurs masses. L’ESA explique que ces données aideront à étudier la structure à grande échelle du réseau cosmique et, grâce aux lentilles gravitationnelles, la répartition de la matière noire. Le plein potentiel de la mission pour étudier la matière noire et l’énergie noire à partir de cette structure sera atteint à la fin du relevé.

Trois champs profonds, une première observation

En une semaine d’observations, avec un balayage de chaque région, Euclid a détecté 26 millions de galaxies dans les trois champs profonds. Les plus lointaines se trouvent jusqu’à 10,5 milliards d’années-lumière. Le premier aperçu publié couvre 63,1 degrés carrés. L’ESA indique qu’au cours des prochaines années, Euclid observera chaque champ de 30 à 52 fois au cours de sa mission de six ans, améliorant les images et augmentant le nombre d’objets observés. À la fin de la mission, prévue en 2030, l’atlas de haute qualité couvrira un tiers du ciel, soit environ 14 000 degrés carrés.

Les images montrent également des amas de galaxies, des noyaux galactiques actifs et des phénomènes transitoires. L’ESA précise qu’au 19 mars 2025, Euclid avait observé environ 2000 degrés carrés, soit approximativement 14 % de la superficie totale du relevé. Les publications rapides, comme celle-ci, présentent des données de zones sélectionnées afin de montrer les produits attendus des publications principales et d’aider les scientifiques à préparer leurs outils d’analyse.

Un catalogue classé avec l’aide de bénévoles et de Zoobot

Le premier lot comprend un catalogue détaillé de plus de 380 000 galaxies, classées selon des caractéristiques comme les bras spiraux, les barres centrales et les queues de marée qui témoignent de fusions. Le catalogue a été créé avec Zoobot, un algorithme d’intelligence artificielle. Lors d’une campagne d’un mois sur Galaxy Zoo, 9976 bénévoles ont classé des images d’Euclid et contribué à entraîner l’algorithme à reconnaître les caractéristiques des galaxies.

Selon l’ESA, le catalogue représente 0,4 % du nombre total de galaxies de résolution similaire qui devraient être photographiées au cours de la mission. L’agence indique que le catalogue final fournira des informations morphologiques détaillées sur au moins un ordre de grandeur de galaxies de plus que les mesures réalisées jusqu’à présent.

500 candidates aux lentilles gravitationnelles fortes

La lumière des galaxies lointaines peut être déviée et déformée lorsqu’elle traverse de la matière ordinaire et de la matière noire situées au premier plan. L’ESA décrit cet effet comme une lentille gravitationnelle. Lorsque les déformations sont très visibles, on parle de lentille forte : des arcs, des anneaux d’Einstein ou plusieurs images d’une galaxie d’arrière-plan peuvent apparaître.

Le lot publié contient 500 candidates aux lentilles fortes entre galaxies, presque toutes décrites par l’ESA comme jusque-là inconnues. Leur sélection a combiné un premier examen par des modèles d’intelligence artificielle, l’inspection par des bénévoles de science participative, l’évaluation de spécialistes et la modélisation. Dans ces systèmes, une galaxie au premier plan et son halo de matière noire agissent comme une lentille et déforment l’image d’une galaxie d’arrière-plan.

L’ESA prévoit environ 7000 candidates dans la grande livraison de données cosmologiques attendue à la fin de 2026, et de l’ordre de 100 000 lentilles fortes entre galaxies à la fin de la mission. Euclid mesurera également les lentilles faibles : des déformations beaucoup plus petites qui, selon l’agence, ne peuvent être détectées qu’en analysant statistiquement de grandes quantités de galaxies. L’ESA indique qu’au cours des prochaines années, la mission mesurera les formes déformées de milliards de galaxies sur 10 milliards d’années d’histoire cosmique, fournissant ainsi une vue tridimensionnelle de la répartition de la matière noire.

Ce qui a été publié et ce qui est attendu dans les prochaines livraisons

L’ESA présente la publication du 19 mars 2025 comme une sélection de zones destinée à montrer les produits de données et à préparer les analyses pour les livraisons principales. La première livraison des données cosmologiques d’Euclid à la communauté est prévue pour octobre 2026 ; elle comprendra les données accumulées lors de passages supplémentaires dans les champs profonds.

L’agence indique que les articles scientifiques décrivant cette publication n’avaient pas encore été évalués par des pairs et qu’ils seraient soumis à la revue Astronomy & Astrophysics. L’ESA a également signalé que des prépublications étaient disponibles. Il convient donc de distinguer l’annonce et les produits de données présentés par l’agence des articles scientifiques associés, dont le statut éditorial doit être décrit conformément à ces informations.

Euclid a été lancé en juillet 2023 et a commencé ses observations scientifiques régulières le 14 février 2024. Le Consortium Euclid, composé de plus de 2000 scientifiques issus de 300 institutions réparties dans 15 pays européens, aux États-Unis, au Canada et au Japon, fournit les instruments scientifiques et réalise l’analyse des données. La NASA a fourni les détecteurs du spectromètre et photomètre dans le proche infrarouge NISP.