Euclid : Comprendre l'énergie noire et l'expansion de l'Univers
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L'un des plus grands mystères de l'astronomie est de savoir pourquoi l'expansion de l'Univers s'accélère. Selon les astronomes, une force serait à l'origine de cette expansion. Ils ont appelé cette force mystérieuse énergie noire.
Ils veulent comprendre la nature de l'énergie noire et espèrent que la mission d'observation astronomique Euclid les y aidera. Euclid est un télescope spatial de l'ESA qui fournit les données dont ils ont besoin pour cartographier plus précisément que jamais la structure de l'Univers à grande échelle.
En cartographiant jusqu'à deux milliards de galaxies et en observant l'Univers jusqu'à 10 milliards d'années-lumière de distance, les astronomes cherchent à voir comment l'énergie noire et la matière noire ont influencé et continuent d'influencer la croissance et la structure de l'Univers.
Euclid est un télescope de 1,2 m de diamètre doté de deux instruments scientifiques : un imageur dans la lumière visible et un spectromètre et photomètre dans le proche infrarouge. Ces instruments mesurent le « décalage vers le rouge » des galaxies. Le décalage vers le rouge permet aux astronomes de déterminer de combien la lumière émise par un objet est étirée, ou décalée, vers la partie rouge du spectre électromagnétique quand l'objet s'éloigne. Ces données permettent de calculer le rythme d'expansion de l'Univers.
Euclid aide les astronomes à sonder l'histoire de l'Univers afin d'en savoir plus sur l'accélération de son expansion, que l'on associe généralement à un phénomène énigmatique appelé énergie noire. (Source : ESA.)
Objectifs
Les objectifs de la mission Euclid sont les suivants :
- Mesurer la forme de galaxies à diverses distances de la Terre.
- Se servir de données pour mesurer précisément l'accélération de l'expansion de l'Univers.
- Mieux comprendre l'énergie noire et la matière noire.
Rôle du Canada dans la mission
Will Percival, professeur et titulaire émérite de la chaire de recherche en astrophysique de l'Université de Waterloo. (Source : Université de Waterloo.)
Mike Hudson, professeur d'astronomie, Université de Waterloo. (Source : Université de Waterloo.)
Douglas Scott, professeur d'astronomie et d'astrophysiques, Université de la Colombie-Britannique. (Source : Université de la Colombie-Britannique.)
Tyrone Woods, professeur agrégé, Département de physique et d'astronomie, Université du Manitoba. (Source : Tyrone Woods.)
L'Agence spatiale canadienne finance la participation de quatre scientifiques à la mission Euclid.
- Le Pr Will Percival, titulaire éminent de la chaire de recherche en astrophysique de l'Université de Waterloo, recourt à des méthodes statistiques avancées pour analyser en 3D la répartition des amas de galaxies dans l'Univers afin de trouver une « mesure étalon » qui servirait à évaluer l'expansion de l'Univers. L'équipe du Pr Percival se sert des données d'Euclid pour établir sa cartographie et comprendre l'accélération actuelle de l'Univers. « Nous serons en mesure de comprendre les mécanismes physiques responsables de cette accélération. On lui a donné un nom, énergie noire, mais on ne comprend pas encore les processus qui la sous-tendent », explique-t-il.
- Mike Hudson est professeur d'astronomie à l'Université de Waterloo et chercheur en cosmologie observationnelle et théorique. Il étudie la formation des galaxies afin de mieux comprendre et mesurer les propriétés de la matière noire et de l'énergie noire. La mission spatiale Euclid mesure la déformation de la forme des galaxies lointaines causée par l'effet de lentille gravitationnelle (quand les champs gravitationnels font dévier les rayons lumineux). Son équipe et lui utilisent les données d'Euclid pour étudier cet effet sur la lumière des galaxies et le comparer aux prédictions faites par simulation informatique.
- Douglas Scott, professeur d'astronomie et d'astrophysique à l'Université de Colombie-Britannique, se consacre à la cosmologie, c'est-à-dire l'étude de l'Univers dans son ensemble. Le principal objectif scientifique de la mission Euclid est d'en savoir plus sur l'Univers sombre en observant l'Univers lumineux, notamment la façon dont la matière située devant les galaxies déforme la lumière par l'effet de lentille gravitationnelle et aussi les signatures particulières de la façon dont se sont formés les amas de galaxies, ces deux phénomènes pouvant nous renseigner sur la matière noire et l'énergie noire qui dominent l'Univers.
- Tyrone Woods est professeur agrégé à l'Université du Manitoba. Ses travaux de recherche portent sur la physique de certains des objets aux caractéristiques extrêmes et des phénomènes les plus énergétiques de l'Univers. Son équipe utilisera les données d'Euclid pour étudier la formation et la croissance des trous noirs supermassifs, reconstituer l'évolution des galaxies et comprendre les liens entre les deux dans l'histoire de l'Univers.
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