Mission

Observatoires

Chercher la signature de l’énergie noire avec Euclid nécessite aussi de mobiliser un réseau de télescopes spéciaux au sol pour fournir des données complémentaires à celles du satellite. Découvrez quels observatoires sont impliqués et quels seront leurs rôles dans cette aventure !

Un besoin
d'espace

Dans la majorité des domaines en astrophysique, des planètes aux confins de l’Univers, l’analyse de la lumière révèle les propriétés et les mécanismes physiques en jeu. Le défi, dans ce désir de comprendre l’Univers, dépend de la capacité à recueillir la lumière grâce à des télescopes terrestres et spatiaux. Dans le cas de la mission Euclid, envoyer un télescope dans l’espace est incontournable pour deux principales raisons reposant sur une seule coupable : l’atmosphère terrestre qui a la fâcheuse tendance d’absorber la lumière infrarouge. Si Euclid était placé sur Terre, son instrument NISP serait ainsi malvoyant voire aveugle. En outre, les mouvements de masses d’air dans l’atmosphère vont – comme pour un avion traversant une zone de turbulence – faire trembloter la lumière venue des astres, ce qui entrainera des images floues. Bien qu’il existe désormais des technologies pour limiter ces effets néfastes sur de minuscules zones du ciel, la précision requise pour mesurer les formes des galaxies sur un tiers du ciel entier demande de s’affranchir totalement de l’atmosphère, d’où la nécessité d’envoyer un satellite dans l’espace.

Synergie
avec les
observatoires

Bien qu’envoyer Euclid dans l’espace apportera les données fondamentales de la mission, une mobilisation des télescopes terrestres reste cruciale. De la même manière qu’un médecin prescrira parfois des examens complémentaires en plus d’une radiographie pour établir un diagnostic ; les scientifiques auront besoin de données additionnelles dans d’autres longueurs d’onde capturées par des télescopes au sol pour connaître la cause de l’accélération de l’expansion de l’Univers.

Chercher la signature de l’énergie noire nécessite de connaître les distances des deux milliards de galaxies observées sur l’ensemble du grand relevé Euclid de 15 000 deg². Pour ce faire, il est nécessaire de photographier une même galaxie à différentes longueurs d’onde à travers plusieurs filtres de couleur. L’instrument VIS qui assure les observations dans le domaine visible n’étant pas pourvu d’une capacité à disséquer la couleur des galaxies, des télescopes au sol sont donc chargés d’apporter les données prises à travers différents filtres de couleur dans cinq bandes spectrales du domaine visible. En outre, l’instrument NISP pourvu de 3 filtres apportera les données dans le proche infrarouge.

Au sud, le télescope de 4m Blanco à l’Observatoire Inter-Américain Cerro-Tololo vient d’achever un grand relevé dans les bandes requises – le Dark Energy Survey (relevé énergie noire) – qui couvre une partie (4500 deg ²) du ciel qu’observera Euclid. Mais le télescope américain de l’Observatoire Vera Rubin avec son relevé LSST (Legacy Survey of Space and Time), observera à partir de 2023 la totalité du ciel du sud dans toutes les bandes spectrales du domaine optique et pourrait couvrir jusqu’à 70% du ciel Euclid s’il étend ses observations à une partie du ciel du Nord accessible depuis sa latitude. Le Rubin sera également en charge de couvrir un des deux champs ultra profonds au Sud dans la constellation de l’Horloge (20 deg²).

Au Nord, les données seront acquises par plusieurs télescopes de premier ordre qui se répartissent les 5 bandes spectrales pour couvrir 5000 deg² au total. A titre indicatif, 5000 deg², cela correspond environ à 25 000 fois la surface de la pleine Lune. Le télescope Canada-France-Hawaii (CFHT) dédie 314 nuits d’observation entre 2017 et 2023 dans le cadre du relevé CFIS (Canada-France-Hawaii Imaging Survey) dans les bandes u (UV) et r (rouge). Le télescope espagnol de Javalambre (JST) observera ce ciel Nord dans la bande g (vert) en 100 nuits réparties entre 2021 et 2028. Le télescope états-unien d’Hawaii Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System) récupère pour sa part les données dans le filtre i (rouge) depuis 2018 au travers de son relevé continu du ciel. Enfin, la caméra HSC (Hyper Suprime-cam) installée au foyer du télescope japonais Subaru implanté à Hawaii obtiendra la bande z (proche infrarouge) entre 2020 et 2023 (40 nuits). Cette caméra sera également chargée – via du temps d’observation de l’Université d’Hawai – de couvrir les deux autres champs Euclid ultra profonds (au nord dans la constellation du dragon et au sud dans la constellation du Fourneau de 10 deg² chacun) dans les 4 bandes g,r,i et z.

Des données spectroscopiques de grands télescopes terrestres (Keck au Nord et VLT au sud) serviront par ailleurs à étalonner les redshifts photométriques.

Il n’y a plus qu’à espérer que la météo soit clémente !