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SPHEREx, présenté comme un "télescope spatial modeste au design innovant", s’apprête à lever le voile sur l’un des instants les plus mystérieux de l’histoire de notre galaxie—du moins, selon notre point de vue terrestre. Sa mission : remonter aux origines de l’univers en traquant les traces infimes de la toute première fraction de seconde après le Big Bang.
Doté d’un miroir de la taille d’une assiette, ce télescope infrarouge pourrait, d’après les scientifiques, cartographier quelque 450 millions de galaxies. Grâce à une technologie de pointe, il produira une carte 3D d’une précision inédite. Les données qu’il collectera pourraient bien transformer notre compréhension du cosmos.
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"Comment en sommes-nous arrivés là ?" C’est la question à laquelle SPHEREx, un télescope à 488 millions de dollars américains, tente de répondre, selon Shawn Domagal-Goldman, directeur par intérim de la division d’astrophysique au siège de la NASA.
Le télescope passera environ deux ans en orbite basse terrestre pour mener une étude sur quelque 450 millions de galaxies, une exploration d’une ampleur inédite.
Lancé en mars 2025, le télescope balayera une zone équivalente à 200 pleines lunes, cartographiant l’ensemble du ciel en environ six mois.
Le télescope recensera les galaxies et analysera leurs couleurs en lumière infrarouge, avec un spectre couvrant 102 longueurs d’onde. Ces données permettront aux scientifiques d’estimer leur distance.
La lumière des objets les plus éloignés sera "décalée vers le rouge" en raison de l’expansion de l’univers, un phénomène clé pour mesurer les distances cosmiques.
Les instruments infrarouges sont parfaits pour l’exploration spatiale, car ils traversent la poussière et le gaz, révélant ainsi certaines des galaxies les plus anciennes de l’univers.
Sans la technologie infrarouge, la poussière et le gaz cacheraient ces étoiles et galaxies. Fait intrigant : les couleurs de l’infrarouge restent totalement invisibles à l’œil humain.
Les miroirs de SPHEREx collectent la lumière sur une vaste zone grâce à des filtres à variation linéaire, permettant au télescope d’examiner le ciel par segments.
Trois boucliers photoniques maintiennent le télescope à basse température, garantissant ainsi sa sensibilité aux signaux infrarouges.
Les scientifiques utilisent la spectroscopie, une technique qui divise la lumière infrarouge des étoiles en différentes couleurs pour mieux les analyser.
Cette technique fonctionne comme un prisme qui décompose la lumière du soleil en un arc-en-ciel de couleurs visibles.
En analysant ces spectres, les scientifiques peuvent en apprendre beaucoup sur un objet, notamment sa composition, son mouvement et d’autres caractéristiques essentielles.
Les spectromètres permettront de cartographier le ciel en trois dimensions et d’analyser ces caractéristiques dans des centaines de millions de galaxies.
Ces observations pourraient révéler des informations essentielles sur la formation des galaxies et sur l’apparition des matériaux organiques dans la Voie lactée.
Comprendre l’origine des matériaux organiques, comme l’eau, pourrait offrir des indices clés sur l’émergence de la vie sur Terre et sa possible existence ailleurs dans la galaxie.
Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA a souligné que cet objectif ambitieux a posé un véritable défi à l’équipe de recherche et de conception, notamment pour le développement des optiques.
L’équipe a mis au point un design novateur, conçu pour détecter les traces laissées par le Big Bang.
SPHEREx tentera de percer le mystère des tout premiers instants qui ont suivi le Big Bang, en explorant une infime fraction de cette première seconde.
SPHEREx est équipé d’un télescope infrarouge avec un miroir de la taille d’une assiette. Avec cet outil compact mais puissant, la NASA espère percer les secrets de l’évolution des galaxies.
Les scientifiques espèrent avant tout décrypter la chimie de la galaxie, mais aussi trouver des indices de l’"inflation cosmique".
L’inflation cosmique correspond à une expansion exponentielle de l’univers, multipliée par un billion de billions, en une infime fraction de seconde après le Big Bang.
Depuis les années 1970, une théorie suggère que l’univers a connu une expansion fulgurante, multipliée par un billion de billions, dans les toutes premières fractions de seconde après le Big Bang.
Cette théorie explique pourquoi l’univers présente une géométrie globalement plate. Elle permet aussi de comprendre l’émergence des grandes structures cosmiques.
L’uniformité et la platitude de l’univers s’expliqueraient par une phase de croissance ultrarapide dans ses premiers instants.
Après cette expansion fulgurante, la croissance de l’univers a ralenti, figeant son état initial uniforme et étirant toute courbure existante.
De nombreuses hypothèses entourent l’inflation cosmique. Grâce aux données recueillies par SPHEREx, les scientifiques espèrent enfin identifier laquelle est la plus juste.
SPHEREx ne partira pas seul. La NASA lancera simultanément quatre satellites de la taille d’une valise.
Les satellites accompagnateurs seront déployés dans le cadre d’une mission distincte, dédiée à l’étude du Soleil, à bord de la fusée Falcon 9 de SpaceX.
SPHEREx pourra-t-il éclairer des mystères qui fascinent les scientifiques depuis des décennies et faire progresser la physique ? Seul l’avenir le dira.
Sources: (NBC) (Science)
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SPHEREx : un télescope pour remonter aux origines de l’univers
La mission qui pourrait révolutionner notre compréhension de l’univers
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SPHEREx, présenté comme un "télescope spatial modeste au design innovant", s’apprête à lever le voile sur l’un des instants les plus mystérieux de l’histoire de notre galaxie—du moins, selon notre point de vue terrestre. Sa mission : remonter aux origines de l’univers en traquant les traces infimes de la toute première fraction de seconde après le Big Bang.
Doté d’un miroir de la taille d’une assiette, ce télescope infrarouge pourrait, d’après les scientifiques, cartographier quelque 450 millions de galaxies. Grâce à une technologie de pointe, il produira une carte 3D d’une précision inédite. Les données qu’il collectera pourraient bien transformer notre compréhension du cosmos.
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