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Euclid, le télescope qui promet de percer les mystères de l’énergie noire

Simulation de la matière noire. Crédits : Tom Abel et Ralf Kaehler / KIPAC / SLAC / AMNH)

La mission spatiale européenne Euclid visera à cartographier l’Univers à la recherche d’indices sur la nature de l’énergie noire : l’une des plus grandes énigmes de la science moderne. Le lancement est prévu en 2022.

Le mystère de l’énergie noire

Nous savons depuis les années 1920 que toutes les galaxies s’éloignent de la nôtre, mais aussi les unes des autres. En d’autres termes, que l’Univers est en expansion. Il y a une vingtaine d’années, des chercheurs ont mis en évidence le fait que la fuite des galaxies par rapport à la Voie lactée augmentait au cours du temps. Il y a donc une expansion de l’Univers, mais en plus de ça cette expansion s’accélère avec le temps. Il existerait donc une “force” répulsive – opposée à la gravité – qui semble éloigner la matière et accélérer l’expansion de l’Univers. Cette entité, les astronomes l’ont baptisée “énergie noire” (ou énergie sombre).

Cette force reste encore mystérieuse car elle est, à l’instar de la matière noire, totalement invisible et ce qu’elles que soient les longueurs d’onde. Comprendre la nature de l’énergie noire est pourtant d’une importance capitale si nous souhaitons mieux appréhender nos origines, mais également le destin de l’Univers. Pour le moment, on piétine un peu. Mais les choses pourraient bientôt changer avec la mission Euclid, de l’ESA. Actuellement en phase de test, les instruments pourraient, à terme, nous proposer quelques réponses.

Reconstituer l’histoire de l’Univers

Euclid, qui s’inscrit dans le cadre du programme Vision Cosmique de l’ESA, devrait se concentrer sur l’expansion de l’Univers au cours des dix derniers milliards d’années. Plus précisément, depuis l’époque précédant l’accélération de l’expansion de l’Univers, jusqu’à aujourd’hui. L’idée sera d’étudier l’évolution des galaxies au cours de ces différentes époques en analysant plus précisément la distribution de la matière noire et de la matière ordinaire (baryonique) dans le cosmos.

Pour ce faire, la mission s’appuiera sur un télescope de 1,2 mètre de diamètre embarquant deux instruments : un imageur observant en lumière visible (VIS) et un spectro-imageur spécialisé dans le proche infrarouge (NISP). Avec un tel paquetage, Euclid devrait pouvoir couvrir une zone du ciel équivalant à plus de 35 % de la sphère céleste.

Le modèle thermo-structurel d’Euclid dans l’un des bâtiments de Thales Alenia Space, à Cannes. Crédits : ESA

Grâce à toutes ces données, les chercheurs seront alors en mesure de “lire” véritablement l’histoire de notre Univers avec une précision sans précédent. Ils seront alors capables de comprendre son expansion, et de facto, d’estimer son accélération au pour cent près. Ce n’est qu’en ayant une connaissance précise de ses effets que nous pourrons comprendre ce qu’est l’énergie noire. Les calculs se chargeront alors de nous dire d’où elle vient, et surtout, où elle nous mène. Lancement de la mission prévu en 2022.

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