Voici la carte 3D de l’Univers la plus grande et la plus détaillée jamais créée

Créée grâce aux données de la première série de relevés du Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), cette impressionnante carte du cosmos révèle un gigantesque réseau de galaxies sur des milliards d’années-lumière. Et ce n’est qu’un début.

Des millions de galaxies

L’image visible ci-dessous recense 7,5 millions de galaxies dans un rayon d’environ 5 milliards d’années-lumière en direction de la constellation de la Vierge (la Terre est située dans sa partie inférieure gauche). La structure à grande échelle du cosmos étant clairement visible, il n’est pas difficile de comprendre pourquoi on l’appelle souvent la toile cosmique, et les chercheurs ont énormément à apprendre de ces données.

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« Il y a beaucoup de beauté dans tout cela », estime Julien Guy, un scientifique du Berkeley Lab, qui gère le projet DESI. « Dans la distribution des galaxies sur la carte 3D, il y a d’énormes amas, filaments et vides. Ce sont les plus grandes structures de l’Univers. Mais en leur sein, on trouve une empreinte de l’Univers très précoce, et l’histoire de son expansion depuis lors. »

Le DESI recueille des données détaillées sur le spectre de couleur des galaxies, qui peuvent révéler la distance à laquelle celles-ci se trouvent. L’Univers étant en constante expansion, la lumière des galaxies les plus éloignées s’étire, de sorte que ses longueurs d’onde se déplacent davantage vers l’extrémité rouge du spectre. Par conséquent, de manière générale, les galaxies qui apparaissent plus rouges sont plus éloignées, et le DESI utilise ce phénomène pour construire sa carte en trois dimensions.

Un instrument d’une précision redoutable

Monté sur le télescope Mayall, en Arizona, l’instrument réalise ses mesures à l’aide d’une configuration assez unique. La lumière traverse six grandes lentilles, puis est captée par un réseau de câbles à fibres optiques contrôlés par 5 000 dispositifs robotisés, qui peuvent les positionner avec une précision de 10 microns. De là, la lumière est envoyée dans 10 spectrographes, qui la décomposent en ses couleurs constitutives pour l’analyser.

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La carte actuelle a été produite au cours des sept premiers mois de fonctionnement du DESI en 2021. D’ici la fin de sa mission principale en 2026, l’instrument aura catalogué plus de 35 millions de galaxies, s’étendant sur 11 milliards d’années-lumière. De telles données révèleront de nouveaux détails précieux sur les galaxies, les trous noirs, les quasars et l’énergie sombre, la force mystérieuse qui accélère l’expansion de l’Univers.