La NASA repousse encore une fois les limites de l’exploration spatiale avec le lancement du télescope SPHEREx à la fin du mois dernier. Ce télescope spatial révolutionnaire a pour objectif de créer une carte en 3D de l’ensemble du ciel. Une carte qui pourrait dévoiler des secrets sur les origines de l’univers, la distribution des galaxies, voire la présence d’eau dans des systèmes stellaires lointains.
Contrairement aux télescopes traditionnels qui capturent des images statiques, SPHEREx effectuera deux relevés complets du ciel chaque année, collectant des données à travers 96 bandes spectrales différentes dans la lumière infrarouge. Cette mission représente un bond important dans le domaine de la physique astrophysique, combinant une imagerie à large champ et une précision spectroscopique pour répondre à certaines des plus grandes questions cosmologiques.
Un nouveau type de relevé spatial
La plupart des télescopes spatiaux, comme Hubble ou James Webb, se concentrent sur des observations approfondies d’objets célestes spécifiques. Mais SPHEREx adopte une approche à large champ, balayant l’ensemble du ciel pour créer un atlas en 3D complet. Une de ses caractéristiques les plus remarquables est sa couverture totale du ciel, avec une carte représentant 100 % du ciel, similaire à la manière dont un GPS crée des cartes de la Terre. De plus, SPHEREx captera la lumière proche infrarouge, lui permettant de voir au-delà de la poussière cosmique et d’analyser la composition chimique des objets. Grâce à des relevés répétés, il suivra les changements cosmiques au fil du temps.
La carte cosmique en 3D
SPHEREx ne se contentera pas de capturer des images, il mesurera également les distances jusqu’à des centaines de millions de galaxies, créant ainsi un modèle en 3D de l’univers. Cela aidera les scientifiques à étudier la structure à grande échelle de l’univers et comment les galaxies se regroupent. Il permettra également d’étudier l’inflation cosmique, c’est-à-dire l’expansion rapide de l’univers dans les premières secondes après le Big Bang. En outre, il recherchera des molécules d’eau et des composés organiques primitifs dans les nuages interstellaires, fournissant des indices sur la manière dont les éléments nécessaires à la vie se sont propagés.
Objectifs scientifiques
L’une des missions principales de SPHEREx est de rechercher des indices sur l’inflation cosmique, la théorie selon laquelle l’univers s’est fortement étendu au tout début après le Big Bang. En cartographiant la distribution des galaxies en trois dimensions, les scientifiques espèrent découvrir des motifs subtils laissés par cette expansion explosive. SPHEREx recherchera également les traces de l’eau dans les nuages stellaires primordiaux, les régions où se forment les étoiles et les planètes. Il révélera aussi des molécules organiques complexes, aidant les astronomes à comprendre comment les briques de la vie se distribuent à travers la galaxie.
Étudier la formation des galaxies
L’analyse de la lumière provenant de centaines de millions de galaxies montrera comment elles ont évolué au fil des milliards d’années. Cela pourrait offrir des aperçus sur la manière dont la matière noire influence la forme des galaxies et pourquoi certaines galaxies ont cessé de former des étoiles. Il permettra également de mieux comprendre le rôle des trous noirs supermassifs dans l’évolution des galaxies.
Comment fonctionne SPHEREx ?
SPHEREx est équipé d’un spectromètre, un instrument qui divise la lumière en 96 longueurs d’onde différentes, lui permettant d’identifier les signatures chimiques. Parmi ses composants principaux, on trouve un bouclier solaire qui protège les instruments sensibles de la chaleur du Soleil. Il inclut également un système de refroidissement qui maintient les capteurs du télescope à des températures proches du zéro absolu (-350°F) pour minimiser les interférences. Son design comporte des optiques à large champ permettant de capturer une vue étendue du ciel lors de chaque relevé.
En raison du volume massif de données collectées, la NASA utilisera l’apprentissage automatique pour filtrer les bruits, identifier les motifs dans la distribution des galaxies et automatiser la détection de phénomènes cosmiques rares.
SPHEREx n’est pas juste un télescope, c’est un « recensement cosmique » qui aura un impact sur l’astronomie pour les décennies à venir. Contrairement aux observations exclusives du James Webb, les cartes de SPHEREx seront accessibles au public, permettant aux chercheurs du monde entier d’y avoir accès. Il est prévu que ce télescope établisse des liens avec des missions comme Euclid de l’ESA et des télescopes profonds comme le JWST.
Défis et attentes
Le télescope SPHEREx fait face à de grands défis techniques nécessitant des solutions innovantes pour assurer le succès de la mission. Le principal défi est la gestion de la chaleur, car maintenir les instruments scientifiques au froid dans l’environnement spatial est crucial pour garantir des mesures précises dans le domaine infrarouge. Un autre défi majeur est le volume gigantesque de données que le télescope collectera, ce qui nécessite le développement de systèmes informatiques avancés capables de traiter et de stocker ces informations massives de manière efficace.
D’autre part, les scientifiques placent de grands espoirs dans ce que ce télescope pourrait découvrir. Il pourrait révéler des réservoirs d’eau inattendus dans l’univers, ainsi que des amas de galaxies supermassifs qui n’étaient pas connus auparavant.
La mission SPHEREx de la NASA est prête à révolutionner notre compréhension de l’univers, en fournissant un atlas détaillé en 3D tout en explorant ses premières étapes et la chimie des systèmes stellaires lointains. En cartographiant le ciel avec des détails sans précédent, elle fournira des données fondamentales pour les explorations futures et pourrait même nous aider à répondre à la vieille question : Sommes-nous seuls dans l’univers ?
