Euclid, la apasionante misión espacial europea en busca de materia oscura y energía oscura

Hemos encontrado nombres para ellos, se estima que constituyen el 95% del universo y, sin embargo, no sabemos casi nada sobre ellos. Ellos son materia oscura y energía oscura. Todavía considerado demasiado misterioso para el gusto de los científicos cuyas teorías y fantasías han entretenido durante varias décadas.

“Todo lo que sabemos es que el primero tiene gravedad y el segundo provoca la expansión acelerada del universo. el universo », recuerda Giuseppe Racca, de Agencia Espacial Europea (ESA). Su naturaleza exacta sigue siendo desconocida y, dada su preponderancia, es una auténtica “vergüenza cósmica”, considera el responsable de la misión que Esa está a punto de lanzar para desentrañar sus secretos. En Cannes, en las salas blancas del Thales Alenia Space donde se instaló, el satelite euclides está listo para despegar. Debería despegar este verano y permanecer en órbita durante al menos seis años para producir un mapa 3D de alrededor de dos mil millones de galaxias.

Y es esta masa de información inédita, analizada por cientos de científicos, la que debería hacer avanzar nuestro conocimiento sobre… la materia oscura. Como ? ¿Y cuáles son las posibles revelaciones? 20 minutos Fue a entrevistar a algunos de estos especialistas en la fábrica, cerca de la Croisette, donde se reunieron esta semana.

¿Para qué servirá este mapeo 3D de dos mil millones de galaxias?

Con esta misión de 1.500 millones de euros, la Agencia Espacial Europea espera responder al menos a dos preguntas: “¿Cuál es el origen del universo? y «¿Por qué se expande a un ritmo acelerado en lugar de ralentizarse debido a la atracción gravitacional de la materia?» Y para ello, «la gran ventaja de Euclid radica precisamente en el número de galaxias que se pueden observar», explica Stéphanie Escoffier, directora de investigación del CNRS. cuán precisos pueden ser nuestros resultados. Este mapeo 3D debería ser un verdadero revolución”, continúa.

A modo de comparación, el Telescopio Espacial Hubble ha observado el cielo a 25 grados cuadrados (una unidad de medida espacial vista desde la Tierra) en 25 años, mientras que el nuevo satélite podrá capturar diez grados cuadrados por día. “Podremos estudiar con mucha precisión la distribución de estas galaxias, lo que nos informará sobre la energía oscura, pero también analizaremos su deformación, lo que nos podrá dar información sobre la ubicación de la materia oscura”, explica el investigador .

Por lo tanto, los científicos deben poder aprehender este «invisible» cuantificando su ausencia. Sigues ? Se basarán en el efecto de «lente gravitacional», es decir, cuando un objeto celeste desvía los rayos emitidos por una fuente de luz, para «medir la cantidad de materia entre el satélite y la galaxia observada».

¿Cómo funcionará la misión?

Lanzado desde Cabo Cañaveral a bordo de un cohete SpaceX Falcon 9 el próximo mes de julio, Euclid debería llegar a su destino en octubre. Desde su órbita heliocéntrica, es decir, alrededor del Sol, a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, el telescopio fotografiará sin descanso las profundidades del cosmos hasta 2029, y quizás más allá. , si todo corre bien. Equipada con un impresionante sensor de más de 600 millones de píxeles, la máquina proporcionará imágenes «en las que podremos expandirnos casi hasta el infinito», explica Pierre Casenove, responsable del programa en el Cnes, el Centro Nacional de Estudios Espaciales. Para golpear esta o aquella galaxia.

Esto será para la parte visible. Un segundo dispositivo, un «espectro de imagen y fotómetro de infrarrojo cercano», permitirá a «los cosmólogos estimar la distancia que nos separa de la galaxia en cuestión», describe el espacio Thales Alenia. Es, por tanto, gracias a él que la cartografía obtenida será modelada en 3D.

Dando como resultado cantidades inimaginables de información, que se distribuirán en varios centros de datos en Europa. “Tendremos que procesar 26 Petabytes por año”, o 26.000 Terabytes “y, a modo de comparación, el satélite Hubble es de 160 Terabytes por año”, subraya Giuseppe Racca, jefe de misión de la Agencia Espacial Europea (ESA). “Estamos emocionados, pero también un poco asustados. Vamos a tener que lidiar con un monstruo de datos”, advierte también el astrofísico francés David Elbaz, director de investigación de la Comisión de Energía Atómica (CEA). Este último forma parte de un consorcio de 1.500 científicos (en dieciséis países) que tendrán que diseccionarlo todo.

¿Qué podemos esperar de estos resultados?

Euclides escaneará el cielo a través del espacio, pero también a través del tiempo. La máquina, que lleva el nombre del matemático considerado el «padre de la geometría», podrá captar la luz que tardó hasta diez mil millones de años en llegar hasta ella. “Así podremos entender si la energía oscura es una constante cosmológica, si es algo que evolucionará con el tiempo o si debemos cuestionar la relatividad general de Einstein”, indica además Stéphanie Escoffier. Sólo eso.

Y lo que Euclid podría ayudar a descubrir ya fascina a David Elbaz. “Este mapeo nos puede permitir deducir qué está en el origen de nuestros propios orígenes. ¿Todo nació con la gravedad tal como la conocemos, con la manzana cayendo del árbol? ¿O será que cuando coloco esta manzana muy, muy lejos de la Tierra y la dejo caer, ya no hace lo mismo, o incluso se sale y hasta retrocede”, explica el especialista, con una pequeña idea de ​la respuesta “Ciertos objetos distantes que observamos, en lugar de chocar, se repelen entre sí. Es análogo a lo que se llama antigravedad. »

Pero entonces, ¿qué crea esta antigravedad? Todas las teorías predichas sobre este tema podrían ser probadas precisamente con esta misión de Esa. Caracterizar la naturaleza todavía muy misteriosa de la energía oscura, responsable de acelerar la expansión del Universo. «¿Es una ‘propiedad’ del espacio, según la respuesta que dio Einstein? ¿Es el vacío cuántico, como dicen otros? ¿O es esta otra loca posibilidad en la que esta energía, que llamamos energía fantasma, destruirá galaxias, entonces estrellas, luego moléculas, luego átomos, todo lo que tenías con el Big Bang. Donde lo rehará todo hasta que no quede nada. Ni siquiera un átomo de hidrógeno». Si las primeras imágenes de Euclides se esperan este otoño, los primeros resultados de sus análisis no llegará antes de un año y medio.

fabien binacchi