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Quelques-unes des nombreuses galaxies de formes variées capturées par Euclid lors de ses premières observations des zones de champ profond.
Crédit: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, traitement d'image par M. Walmsley, M. Huertas-Company, J.-C. Cuillandre
Lancé en juillet 2023, Euclid a commencé à collecter des données en février 2024. Sa mission principale est de cartographier la structure à grande échelle de l'Univers. Cela permettra aux scientifiques de mieux comprendre la matière noire et l'énergie sombre, deux composantes toujours mystérieuses qui représentent environ 95% de l'Univers.
Le 19 mars, une première série de données a été publiée, incluant des scans de trois régions du ciel que Euclid observera régulièrement. Ces données contiennent des classifications détaillées de plus de 380 000 galaxies, un échantillon minuscule par rapport aux 1,5 milliard de galaxies que le télescope espère cataloguer au cours de sa mission de six ans.
Les images initiales révèlent 26 millions de galaxies, dont les plus lointaines sont situées à 10,5 milliards d'années-lumière. Ces observations offrent un aperçu unique de l'organisation à grande échelle des galaxies, ce qui est crucial pour comprendre leur formation et évolution.
Pour traiter l'énorme quantité de données générées par Euclid, les scientifiques se tournent vers l'intelligence artificielle. Un algorithme, entraîné avec l'aide de près de 10 000 volontaires du projet Galaxy Zoo, est utilisé pour identifier les caractéristiques des galaxies, comme leurs bras spiraux.
Cette image zoomée du Champ Profond Sud de Euclid contient une infime fraction des galaxies que le télescope imager au cours de sa mission de six ans.
Crédit: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, traitement d'image par J.-C. Cuillandre, E. Bertin, G. Anselmi
La mission Euclid promet de modifier profondément notre compréhension de l'Univers. En cartographiant la distribution des galaxies, elle pourrait enfin lever le voile sur les mystères de la matière noire et de l'énergie sombre, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives en cosmologie.
Qu'est-ce que la matière noire ?
La matière noire est une forme de matière qui n'émet, n'absorbe ni ne réfléchit la lumière, ce qui la rend invisible et détectable uniquement par ses effets gravitationnels sur les objets visibles. Elle constitue environ 27% de l'Univers.
Les scientifiques pensent que la matière noire joue un rôle crucial dans la formation et la structure des galaxies. Sans elle, les galaxies ne pourraient pas maintenir leur cohésion sous l'effet de leur propre gravité.
Malgré son abondance, la nature exacte de la matière noire reste l'un des plus grands mystères de la physique moderne. Les théories vont des particules massives interagissant faiblement (WIMPs) aux modifications des lois de la gravité.
Les recherches actuelles, comme celles menées par le télescope Euclid, visent à cartographier la distribution de la matière noire dans l'Univers pour mieux comprendre ses propriétés et son rôle dans l'évolution cosmique.
Comment Euclid étudie-t-il l'énergie sombre ?
L'énergie sombre est une force inconnue qui accélère l'expansion de l'Univers. Représentant environ 68% de l'énergie totale de l'Univers, elle n'est toujours pas comprise par les scientifiques.
Euclid étudie l'énergie sombre en observant la distribution et le mouvement des galaxies sur de vastes distances. En mesurant comment ces structures évoluent au fil du temps, les chercheurs peuvent déduire les effets de l'énergie sombre.
Le télescope utilise deux méthodes principales: la mesure des distorsions de la lumière des galaxies dues à la matière noire (effet de lentille gravitationnelle) et l'analyse des amas de galaxies pour comprendre leur distribution spatiale.
Ces observations permettront de tester les théories actuelles sur l'énergie sombre, comme la constante cosmologique d'Einstein, et pourraient conduire à de nouvelles découvertes sur la nature fondamentale de l'Univers.