La carte 3D la plus grande et la plus détaillée de l’univers jamais créée a été dévoilée, mettant fin à un marathon scientifique de cinq ans.
Cette semaine, les 5 000 yeux optiques de l’instrument spectroscopique à énergie noire (DESI) se sont accrochés à une partie du ciel près de la Petite Ourse.
Ces observations étaient les dernières pièces d’un « scanner » incroyablement grand de l’univers, que les scientifiques reconstituent lentement depuis 2021.
Au total, l’enquête DESI comprend plus de 47 millions de galaxies et 20 millions d’étoiles supplémentaires.
Cela rassemble les observations de plus de six fois plus de galaxies et de quasars, les signaux lumineux des trous noirs, que toutes les mesures précédentes combinées.
La lumière des galaxies les plus lointaines a plus de 11 milliards d’années, remontant presque à la naissance de l’univers.
Le Dr Seshadri Nadathur, chercheur à l’Université de Portsmouth et coprésident du groupe de travail sur les clusters de galaxies et de quasars du DESI, a déclaré : « Il est difficile de surestimer l’importance de cette carte de galaxie DESI pour la cosmologie.
“Nous avons à peine effleuré la surface jusqu’à présent, et j’ai hâte de voir ce que nous pouvons apprendre d’autre.”
Les scientifiques ont révélé la carte 3D la plus grande et la plus détaillée de l’univers jamais créée, capturant plus de 47 millions de galaxies.
Chaque nuit au cours des cinq dernières années, chacun des 5 000 yeux de DESI s’est fixé sur un point de lumière différent dans le ciel.
Des bras robotiques ont aligné chaque lentille optique avec une précision de 10 microns, soit moins de la largeur d’un cheveu, et se sont mis en place toutes les 20 minutes.
La lumière qu’ils ont collectée a été mesurée et séparée en ses couleurs composantes par dix spectrographes pour révéler la position, la vitesse et la composition chimique de chaque objet.
Le résultat est une carte 3D de l’univers autour de la Terre d’une précision, d’une échelle et de détails ahurissants.
Les seules zones cachées de l’enquête sont les régions du ciel où le bord épais de la Voie lactée bloque la lumière des étoiles plus lointaines, visibles sous forme de coins noirs sur la carte.
La collaboration DESI, impliquant plus de 900 scientifiques de 70 institutions à travers le monde, a été créée pour percer les secrets de l’énergie noire.
Il s’agit d’une force invisible qui représente environ 70 % de l’univers et qui est responsable de son expansion accélérée.
Les données des trois premières années de recherche ont montré que l’énergie noire, autrefois considérée comme une constante, peut en réalité changer.
Chaque point de cette superbe image représente une galaxie individuelle. Les régions les plus denses et les plus lumineuses sont des zones où les galaxies et les amas de galaxies fusionnent pour former les brins de la toile cosmique.
La lumière des galaxies les plus éloignées cartographiées a parcouru plus de 11 milliards d’années-lumière pour atteindre la Terre
Puisque la naissance et la mort éventuelle de l’univers dépendent de l’équilibre entre la matière et l’énergie noire, cette découverte révolutionnaire avait le potentiel de bouleverser tout ce que les scientifiques croyaient sur le cosmos.
Aujourd’hui, avec encore plus de données que jamais, les scientifiques espèrent que la carte complète montrera si l’évolution apparente de l’énergie noire est plus grande ou plus petite qu’ils ne le pensaient.
La collaboration commencera immédiatement à traiter l’ensemble de données complété, et les premiers résultats sur l’énergie noire de l’enquête quinquennale du DESI sont attendus en 2027.
Étonnamment, DESI a terminé ses observations plus tôt que prévu et a collecté beaucoup plus de données que ce que les scientifiques avaient prévu.
Le plan initial était d’observer 34 millions de galaxies et de quasars.
Cependant, le balayage s’est avéré si efficace que les astronomes ont eu suffisamment de temps pour revisiter les mêmes zones plusieurs fois, révélant encore plus de détails.
Le Dr Michael Levy, directeur du DESI et scientifique au Berkeley Lab, déclare : « L’enquête DESI, qui a duré cinq ans, a été un succès spectaculaire. L’instrument a fonctionné mieux que prévu. »
“Nous célébrerons la fin de l’enquête initiale, puis nous nous mettrons au travail pour analyser les données, car nous sommes tous curieux de voir quelles nouvelles surprises nous attendent.”
Cette carte est un produit du Dark Energy Spectroscopique Instrument (DESI), un télescope situé à l’observatoire national de Kitt Peak en Arizona qui scrute le ciel depuis cinq ans.
À partir de 2028, les scientifiques prévoient d’augmenter la zone d’étude d’environ 20 % pour couvrir 17 000 degrés carrés du ciel.
À titre de comparaison, la Lune ne couvre que 0,2 degrés carrés, alors que le ciel complet s’étend sur 41 000 degrés carrés.
DESI devra se rapprocher du plan bondé de la Voie lactée et plus au sud, là où une plus grande partie de l’atmosphère terrestre fait obstacle.
Cela rendra beaucoup plus difficile la collecte de nouvelles observations, mais les scientifiques à l’origine du projet sont optimistes et pensent que leur instrument est à la hauteur.
Les scientifiques utiliseront DESI pour aller au-delà des zones précédemment cartographiées et rechercher une nouvelle classe de galaxies appelées « galaxies rouges lumineuses ».
Les chercheurs étudieront également les galaxies naines et les flux stellaires proches, des bandes d’étoiles qui ont été arrachées aux galaxies plus petites par la gravité de la Voie lactée, dans l’espoir d’en apprendre davantage sur l’énergie noire.
Stephanie Juneau, astronome associée et représentante du NSF NOIRLab pour DES, déclare : « En fin de compte, nous faisons cela pour l’ensemble de l’humanité, afin de mieux comprendre notre Univers et son destin ultime.
“Après avoir découvert des indices selon lesquels l’énergie noire pourrait s’écarter de la constante, modifiant potentiellement ce destin, j’ai l’impression d’être assis sur le bord de mon siège en ce moment pendant que nous analysons la nouvelle carte pour voir si ces indices sont confirmés.”
QU’EST-CE QUE L’ÉNERGIE NOIRE ?
L’énergie noire est une expression que les physiciens utilisent pour décrire le mystérieux « quelque chose » qui provoque des événements inhabituels dans l’univers.
L’univers est rempli de matière et la force attractive de la gravité rassemble toute la matière.
Puis vint 1998 et les observations de supernovae très lointaines par le télescope spatial Hubble qui montrèrent qu’il y a bien longtemps, l’univers s’étendait en réalité plus lentement qu’aujourd’hui.
L’univers ne se contente pas de s’étendre, il s’étend de plus en plus vite à mesure que le temps passe”, a déclaré à MailOnline le Dr Kathy Romer, scientifique du Dark Energy Survey, comme l’illustre ce graphique de la NASA.
Ainsi, l’expansion de l’univers ne ralentissait pas à cause de la gravité, comme tout le monde le pensait, mais s’accélérait.
Personne ne s’y attendait, personne ne savait comment l’expliquer. Mais quelque chose en est la cause.
“L’univers ne se contente pas de s’étendre, il s’étend de plus en plus vite à mesure que le temps passe”, a déclaré à MailOnline le Dr Cathy Romer, scientifique du Dark Energy Survey.
“Nous nous attendons à ce que l’expansion ralentisse avec le temps, car près de 14 milliards d’années se sont écoulées depuis le Big Bang.”
