Euclid : la plus grande carte 3D de l’Univers continue de s’étendre

Quelque 1,5 million de kilomètres au-dessus de nos têtes, le télescope spatial Euclid poursuit méthodiquement sa mission titanesque : photographier un tiers du ciel pour assembler la plus grande carte tridimensionnelle de l’Univers jamais réalisée. Au fil de ses relevés, des milliards de galaxies rejoignent la base de données, chacune contribuant à percer le mystère le plus vertigineux de la cosmologie : la nature de la matière noire et de l’énergie sombre, qui représentent 95 % du cosmos.

Cartographier l’invisible

Le défi d’Euclid tient du tour de force : mesurer quelque chose qui n’émet ni n’absorbe la lumière. La matière noire ne se voit pas directement, mais sa gravité déforme l’espace et, avec lui, la lumière des galaxies lointaines. En mesurant avec une précision diabolique la forme de milliards de galaxies, les astronomes remontent à la distribution de cette matière invisible, comme on déduit le relief d’un paysage à l’ombre qu’il projette.

Cette technique, appelée lentille gravitationnelle faible, exige une qualité d’image et une stabilité instrumentale exceptionnelles. Le télescope et ses deux instruments, une caméra visible et un spectro-photomètre infrarouge, ont été conçus pour dix ans de mesures ultra précises, dans le froid et le silence du point de Lagrange L2, qu’il partage notamment avec le télescope James Webb.

Une machine à découvertes secondaires

Si la cosmologie est la mission première d’Euclid, ses images d’une profondeur et d’un champ inédits produisent une moisson de découvertes annexes. Des exoplanètes errantes détectées par microlentille, des amas de galaxies cachés derrière la Voie lactée, des astéroïdes du système solaire croisés par hasard dans le champ : chaque relevé est une mine que la communauté scientifique épuisera pendant des décennies.

Cette démarche de cartographie exhaustive du ciel complète celle des autres grands observatoires, au sol comme dans l’espace, dans une période faste pour l’astronomie. Pendant ce temps, l’exploration du système solaire se poursuit sur d’autres fronts, du voyage d’Europa Clipper vers Jupiter aux impacts qui parsèment notre satellite, comme ce nouveau cratère lunaire creusé par un étage de fusée.

Des données ouvertes à tous

Les catalogues d’Euclid sont publiés par vagues et accessibles aux chercheurs du monde entier, y compris aux amateurs via des programmes de science participative. Des milliers de citoyens contribuent ainsi à classifier les galaxies repérées par le télescope, un travail que les algorithmes seuls ne parviennent pas encore à mener parfaitement.

Ce que la carte pourrait révéler

À terme, la carte d’Euclid permettra de retracer l’évolution de la structure de l’Univers sur dix milliards d’années, et de mesurer comment la gravité a sculpté la toile cosmique face à l’expansion accélérée. Deux scénarios s’affrontent : soit l’énergie sombre est une constante immuable, soit sa nature évolue avec le temps, ce qui bouleverserait notre compréhension du destin de l’Univers. Les données d’Euclid pourraient trancher, ou au minimum resserrer considérablement l’étau.

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Deux instruments complémentaires

Euclid observe le ciel simultanément dans le visible et l’infrarouge. Sa caméra VIS, d’une résolution de 600 mégapixels, saisit la forme des galaxies avec une netteté chirurgicale, condition indispensable pour mesurer les infimes déformations causées par la matière noire. Son instrument NISP, lui, travaille dans l’infrarouge et détermine les distances grâce au décalage vers le rouge, transformant une simple image du ciel en une véritable carte en trois dimensions où chaque galaxie occupe une position dans l’espace et dans le temps.

La dimension participative de la mission mérite d’être soulignée : des programmes de science citoyenne invitent le public à classifier les galaxies détectées, un travail dont les algorithmes peinent encore à s’acquitter seuls sur les cas ambigus. Ces contributions humaines affinent les catalogues et entraînent en retour les modèles d’intelligence artificielle qui assisteront les astronomes sur les volumes de données à venir.

Sur le plan théorique, les enjeux dépassent la seule cosmologie : si les mesures d’Euclid révélaient une énergie sombre évolutive, il faudrait réviser le modèle standard qui structure notre compréhension de l’Univers depuis des décennies. Les physiciens théoriciens ont déjà préparé les cadres d’interprétation, des quintessences aux modifications de la relativité générale à grande échelle. Chaque publication de la mission est scrutée comme un indice dans cette enquête cosmique, dont la résolution pourrait valoir à ses auteurs les plus hautes distinctions scientifiques.

L’impact de la mission dépasse largement la cosmologie fondamentale. Les cartes d’Euclid servent déjà à identifier des candidates pour les observations de suivi du télescope James Webb, dans une complémentarité exemplaire entre les deux observatoires : l’un balaie le ciel en grand angle, l’autre zoome sur les objets les plus prometteurs. Cette coordination entre missions maximise le rendement scientifique des investissements européens et américains, dans une période où les budgets spatiaux font l’objet d’arbitrages serrés.

La France joue d’ailleurs un rôle de premier plan dans l’aventure, le Centre national d’études spatiales ayant contribué au financement et plusieurs laboratoires français participant à l’analyse des données. Les chercheurs tricolores sont particulièrement impliqués dans la mesure des distances spectroscopiques, brique essentielle de la fameuse troisième dimension de la carte. Une illustration de plus que les grandes missions spatiales contemporaines sont des œuvres collectives, où des centaines d’équipes à travers le monde assemblent leurs expertises pendant des décennies.

Les prochaines années seront donc décisives : au fil des relevés trimestriels, la carte gagnera en profondeur et en précision, jusqu’à couvrir le tiers du ciel promis. Les astronomes disposent déjà de quoi occuper plusieurs générations de doctorants, et les surprises ne manqueront pas, tant l’histoire de l’astronomie montre que les grands relevés réservent toujours des découvertes que personne n’avait anticipées.

Source officielle : ESA, mission Euclid

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