Pour mieux comprendre l’Univers, la NASA a entrepris de cartographier le ciel en 3D et sous 102 longueurs d’onde infrarouges grâce au télescope spatial SPHEREx. En à peine six mois, cet instrument destiné à résoudre les plus grands mystères du cosmos a achevé sa première carte panoramique.

Pour étudier l’Univers et en percer les secrets, les scientifiques mettent au point divers outils et méthodes. L’une d’elles est la cartographie. Le télescope spatial Nancy Grace Roman de la NASA, dont le lancement est prévu pour mai 2027, a pour vocation de réaliser la cartographie de la Voie lactée la plus précise jamais obtenue.

L’agence spatiale américaine a d'autres ambitions : en mars dernier, elle a lancé SPHEREx (pour Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer). Sa mission ? Aider les astronomes à résoudre les mystères fondamentaux de l’Univers. Il n’aura fallu qu’environ six mois à l’instrument, qui a commencé à cartographier en mai, pour achever sa première carte panoramique du ciel entier.

SPHEREx de la NASA complète sa première carte panoramique du ciel

Quotidiennement, SPHEREx réalise environ 14,5 révolutions autour de la Terre, du nord au sud en survolant les pôles, et il capture près de 3 600 images le long d’une bande circulaire céleste. Au fil du temps, le mouvement de la Terre autour du Soleil fait glisser son champ de vision et lui permet de scruter l’ensemble du ciel.

Le télescope a ainsi pu cartographier le ciel à 360 degrés en 102 couleurs infrarouges – invisibles à l’œil nu – grâce à six détecteurs, « chacun associé à un filtre spécialement conçu contenant un dégradé de 17 couleurs ». Cette association entre grand nombre de couleurs et vaste champ de vision fait de SPHEREx un télescope surpuissant. Chacune de ces 102 longueur d’onde révèle en effet des informations uniques sur les composantes du cosmos : galaxies, étoiles, régions de formation planétaire…

Grâce à ces couleurs et à la carte en 3D de SPHEREx, les astronomes pourront détecter les subtiles variations dans l’agencement et la répartition des galaxies. Surtout, le télescope permettra aux scientifiques d’améliorer leur compréhension de l’Univers. Il les aidera à répondre à des questions fondamentales, comme ce qui s’est passé dans la « première milliardième de trillionnième de trillionnième de seconde après le Big Bang », afin de mieux appréhender le phénomène unique d’extension du cosmos d’un facteur de trillion-trillion appelé inflation.

C’est en combinant les cartes du ciel réalisés par SPHEREx avec les données d’autres instruments que se révèlera tout le potentiel de ce télescope spatial géré par le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA. Il doit encore réaliser trois autres scans du ciel et la fusion des cartes obtenues augmentera la précision des mesures.