Recherche spatiale : l'observatoire Vera C. Rubin livre les premières images de l'espace
D'innombrables étoiles brillantes, des nuages colorés de poussière et de gaz, des galaxies spirales : les premières images des profondeurs de l'espace, publiées lundi par l'observatoire Vera C. Rubin, étonnent les astronomes du monde entier. L'une montre une petite section de l'amas de galaxies de la Vierge, l'autre la nébuleuse Trifide, à plusieurs milliers d'années-lumière de la Terre.
L'image montre une petite section de l'amas de galaxies de la Vierge. On y voit deux impressionnantes galaxies spirales (en bas à droite), trois galaxies en fusion (en haut à droite), plusieurs groupes de galaxies lointaines et de nombreuses étoiles de la Voie lactée.
Source : ---/NSF-DOE Vera C. Rubin Observ
Ces images ne sont que le début d'une nouvelle ère d'exploration spatiale inaugurée par l'observatoire Vera C. Rubin, un projet de la National Science Foundation des États-Unis et du Bureau des sciences du Département de l'Énergie des États-Unis. Situé au cœur des Andes chiliennes, le télescope observera le ciel de l'hémisphère sud pendant dix ans. Il sera équipé de la plus grande caméra numérique jamais construite.
L'instrument de 2,8 tonnes, dont la taille d'image est de dix degrés carrés (environ 50 fois la surface de la pleine Lune), est le cœur de l'observatoire. Il s'agit du « Legacy Survey of Space and Time » (LSST). Il photographie une région différente du ciel austral toutes les 40 secondes environ.
« Avec une résolution impressionnante de 3 200 mégapixels, chaque image capturée offre suffisamment de détails pour identifier une balle de golf à 25 kilomètres de distance », a écrit Noelia Noël, astrophysicienne à l'Université de Surrey au Royaume-Uni, dans un article pour « The Conversation ». Les observations produiront à terme une image accélérée haute résolution de l'évolution du ciel nocturne.
Les chercheurs s'attendent à un ensemble de données d'environ 40 milliards d'objets célestes, dont des étoiles de la Voie lactée, des trous noirs, des galaxies lointaines et même des objets de notre système solaire, comme les astéroïdes, qui évoluent et se transforment. « L'astronomie n'est pas une image statique, mais une histoire cosmique qui se déroule nuit après nuit », explique Noël. Environ 20 téraoctets de données sont collectés chaque nuit.
« Le volume de données enregistrées par les nouveaux télescopes est sans précédent, en partie grâce à l'essor des télescopes de surveillance comme Vera Rubin », a déclaré Esra Bulbul, astronome à l'Institut Max Planck de physique extraterrestre. « C'est particulièrement stimulant pour nous, chercheurs en astronomie et en astrophysique théorique, car la quantité de données, leur précision et leur qualité toujours croissantes nous permettront probablement de découvrir une physique entièrement nouvelle. »
L'observatoire Vera C. Rubin au Chili offre une vue imprenable sur le ciel nocturne.
Source : H. Stockebrand/NSF-DOE Vera C.R.
Les astronomes espèrent découvrir cinq millions de nouveaux astéroïdes dans la région située entre Mars et Jupiter, la ceinture d'astéroïdes. On en connaît actuellement 1,4 million. Par ailleurs, plusieurs centaines de milliers d'astéroïdes se trouvent sur d'autres orbites. Certains de ces objets pourraient s'approcher de la Terre et constituer ainsi une menace potentielle. Les experts espèrent décupler le nombre d'astéroïdes géocroiseurs connus, capturant ainsi au moins 70 % des objets dangereux de plus de 140 mètres.
L'observatoire Vera C. Rubin réalisera également un inventaire complet du système solaire externe au-delà de l'orbite de Neptune. Un grand nombre d'objets glacés y circulent, dont cinq planètes naines comme Pluton, qui n'ont pratiquement pas changé depuis la formation du système solaire il y a 4,5 milliards d'années. L'exploration de ces mondes glacés lointains pourrait apporter aux astronomes de nouvelles perspectives sur l'histoire ancienne du système solaire.
Les premières idées d’un grand télescope pour observer le ciel circulaient déjà au début des années 1990. À cette époque, le projet se concentrait sur la découverte de la mystérieuse matière noire.
C'est ce qui maintient la cohésion des galaxies et des amas de galaxies : la matière visible sous forme d'étoiles et de nuages de gaz est loin d'être suffisante pour contrer les forces centrifuges par son attraction gravitationnelle. Les mouvements observés sont trop rapides ; sans la masse supplémentaire – la matière noire – les galaxies et les amas de galaxies se disperseraient en un temps astronomiquement court. Et bien qu'il y ait cinq fois plus de matière noire dans le cosmos que de matière ordinaire – celle dont sont constitués les étoiles, les planètes et nous, les humains – personne ne sait encore de quoi elle est composée.
En cartographiant la forme et la disposition de milliards de galaxies, l’observatoire Vera C. Rubin espère en apprendre davantage sur la nature physique de la matière noire, ainsi que sur l’énergie noire, qui pourrait être responsable de l’expansion accélérée de l’univers.
Le coût total de l'observatoire Vera C. Rubin s'élève à environ 800 millions de dollars, et ses coûts d'exploitation annuels se situent entre 20 et 30 millions de dollars. L'observatoire doit son nom à l'astronome américaine Vera Rubin, qui a fourni la première preuve tangible de la matière noire, le phénomène même que le télescope est censé étudier.
La construction du nouvel observatoire a débuté en 2011 sur le Cerro Pachón, à 2 700 mètres d'altitude. Ce massif montagneux est réputé depuis longtemps pour son excellente visibilité ; un autre grand télescope, Gemini Sud, se trouve à proximité immédiate. Le 12 mars dernier, la caméra LSST a été installée et la phase finale de tests de l'observatoire a débuté.
Les opérations scientifiques débuteront le 23 juin. Et comme toujours, lorsque les chercheurs s'aventurent plus loin dans l'espace avec de nouveaux instruments, des surprises sont à prévoir. « Ces découvertes pourraient ouvrir la voie à des domaines astronomiques entièrement nouveaux », a déclaré Adam Miller, de l'Université Northwestern aux États-Unis. « Rubin découvrira très probablement des choses dont personne ne soupçonne l'existence. »
RND/dpa/lb
rnd
