Sept mois seulement que Desi, un instrument qui scrute notre ciel depuis le sol des États-Unis, a commencé sa mission d’observation. Et il livre aujourd’hui déjà la carte de l’Univers la plus grande et la plus détaillée jamais produite. En attendant de fournir aux astronomes de quoi étudier notamment l’histoire de notre Univers.

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C'est en 2019 que les yeuxyeux de l'instrument Desi -- pour Dark Energy Spectrocopic Instrument, comprenez, instrument spectroscopique pour l'énergie noireénergie noire -- se sont ouverts pour la première fois sur notre Univers. Du côté de l'observatoire national de Kitt Peak (États-Unis). Mais phase de validation et la crise sanitairecrise sanitaire sont passées par là. Et ce n'est finalement qu'en mai dernier qu'il a réellement commencé à scruter le cosmos. Il y a seulement sept mois, donc. Pourtant, il a déjà enregistré des données en quantité... astronomique ! Sur plus de 7,5 millions de galaxies et de quasarsquasars. De quoi construire la carte de l'Univers la plus grande et la plus détaillée jamais produite. Alors même que  l'instrument Desi n'a pas encore accompli plus de 10 % de sa mission qui doit durer cinq ans...

Le saviez-vous ?

Des yeux, Desi n’en compte pas moins de 5.000. Des yeux à fibre optique positionnés par autant de robots, avec une précision inférieure à 10 microns. C’est moins que l’épaisseur d’un cheveu humain.

Derrière, des spectrographes placés dans des enceintes cryogéniques maintenues à température à 0,1 °C près. Des spectrographes destinés à fournir avec exactitude, le « décalage vers le rouge » des objets visés. Pour permettre aux astronomes de remonter à leur distance.

« Cette carte est d'une grande beauté, commente Julien Guy, chercheur au Berkeley Lab, dans un communiqué. Elle montre d'énormes amas, des filaments et des vides. Les plus grandes structures de l’Univers. Des structures dans lesquelles se cachent l'empreinte de l'Univers primitif et toute l'histoire de son expansion ».

Rappelons en effet que plus le spectrespectre de la lumièrelumière qui nous arrive d'une galaxie est décalé vers le rouge, plus cette galaxie s'éloigne de nous. Grâce aux spectrographes qui lui sont rattachés, ce sont donc ces décalages vers le rougedécalages vers le rouge qui ouvrent à Desi les portesportes de la profondeur de notre Univers. Et font apparaître des amas et des superamas de galaxies qui, des milliards d'années plus tard, portent encore les traces du passé. De cette époque où ils n'étaient que de vaguesvagues ondulations dans le plasma primordial de notre Univers.

Le futur de notre Univers et des informations cruciales sur des objets exotiques

Une chance unique pour les astronomesastronomes de comprendre quel avenir attend notre Univers. De comprendre quel rôle celle qu'ils appellent l'énergie sombre joue sur son expansion. Car pour cela, il faut comprendre son histoire. Comment l'énergie sombre a pu se comporter par le passé. Et c'est très précisément dans ce but que Desi a été développé.

Mais il faudra sans doute attendre la fin de la mission de Desi pour obtenir ces réponses. En attendant, l'instrument pourrait apporter aux astronomes quelques clés de compréhension concernant d'autres questions. Celle des trous noirs de massemasse intermédiaire, par exemple. Un trou noir peut en effet être très difficile à débusquer. À moins qu'il n'attire à lui suffisamment de matièrematière. Et forme alors un noyau galactique actif. Dans les plus grandes des galaxies, ce noyau-là peut figurer parmi les objets les plus brillants de notre ciel. Mais dans les plus petites, il reste difficile à distinguer d'une étoileétoile. Mais Desi devrait y parvenir.

Ce quasar est le plus éloigné à avoir été découvert à l’aide de Desi. Il donne un aperçu de l’univers tel qu’il était il y a près de 13 milliards d’années, moins d’un milliard d’années après le Big Bang. © Jinyi Yang, Steward Observatory, University of Arizona
Ce quasar est le plus éloigné à avoir été découvert à l’aide de Desi. Il donne un aperçu de l’univers tel qu’il était il y a près de 13 milliards d’années, moins d’un milliard d’années après le Big Bang. © Jinyi Yang, Steward Observatory, University of Arizona

L'instrument devrait aussi permettre de mieux comprendre l'évolution des quasars. Les objets les plus lumineux de notre Univers. Les chercheurs pensent qu'ils sont d'abord entourés d'une enveloppe de poussière. Et que la lumière qu'ils émettent, la fait rougir. En vieillissant, ils pourraient bien se défaire de cette poussière et devenir alors plus bleus. En rapportant des données sur près de 2,5 millions de quasars, Desi pourrait faire toute la lumière sur cette théorie. « Cet instrument est vraiment génial, se réjouit Victoria Fawcett, astronome à l'université de Durham (Royaume-Uni). Au-delà des quasars, il nous permet d'observer des objets beaucoup plus faibles et plus rouges qu'auparavant. Des systèmes exotiquesexotiques que nous n'avions jamais eu l'occasion d'étudier ».