Après le décollage d’Euclide, il se rendra à un endroit appelé point de Lagrange 2, à environ 1,5 million de kilomètres de la Terre, où le télescope aura une vue dégagée de l’espace lointain tout en pouvant communiquer avec les astronomes et profiter de la lumière continue du soleil sur ses panneaux solaires. Le télescope est équipé de deux instruments qui seront utilisés simultanément : une caméra à longueur d’onde visible avec 36 détecteurs sensibles appelés dispositifs à couplage de charge, pour mesurer les formes de milliards de galaxies, et un spectromètre et photomètre proche infrarouge, avec 16 détecteurs qui fournir un champ de vision infrarouge plus large que tout autre télescope spatial. Euclid commencera sa mission scientifique plus tard cette année, après quelques mois de test et d’étalonnage de ces instruments.
Il partagera une place de stationnement orbitale L2 près du télescope spatial James Webb de la NASA, mais « c’est une sorte d’anti-JWST. Au lieu de se concentrer sur un très petit morceau de ciel, l’objectif d’Euclid est de s’élargir et de regarder une grande partie du ciel », explique Mark McCaughrean, conseiller principal de l’ESA pour la science et l’exploration. Contrairement aux télescopes JWST et Hubble, Euclid ne zoomera pas sur des objets uniques, mais obtiendra une vue panoramique. « C’est une mission de statistiques. Le but est de vous noyer dans tant de données et tant de galaxies, puis vous pourrez commencer à détecter les signaux subtils », explique McCaughrean.
Les astrophysiciens de l’équipe Euclid prévoient d’effectuer deux types de mesures critiques, toutes deux impliquant fortement des statistiques. Le premier sera une mesure de la lentille gravitationnelle faible, qui se produit lorsque la gravité d’objets massifs – principalement de la matière noire – déforme légèrement la lumière provenant de galaxies plus éloignées, déformant leurs images. Il ne peut être étudié qu’avec des catalogues contenant des tas et des tas de galaxies.
Cela vaut également pour l’étude des oscillations acoustiques du baryon. Dans l’univers primordial, les ondes sonores ondulaient à travers la matière normale, un mélange de particules et de rayonnement. Cela a créé un modèle mesurable dans la distribution de densité des galaxies au fur et à mesure de leur formation. L’étude des schémas laissés par ces oscillations à plusieurs instantanés du temps cosmique aidera les scientifiques d’Euclide à comprendre l’expansion de l’univers et la nature de l’énergie noire.
Pour faire avancer ces statistiques, les instruments d’Euclid collecteront des trésors de données, avec une qualité d’image similaire à celle de Hubble mais couvrant 15 000 degrés carrés du ciel. Cela prendrait des siècles à faire avec Hubble, explique Luca Valenziano, cosmologiste à l’Institut national italien d’astrophysique et membre de la collaboration Euclid. “C’est un potentiel incroyable, et seul Euclid peut le faire car il peut explorer le ciel infrarouge, qui n’est pas accessible depuis le sol”, dit-il.
L’utilisation de l’infrarouge est un élément clé qui différenciera Euclid des télescopes d’arpentage au sol, comme le Dark Energy Survey, le Dark Energy Spectroscopic Instrument et le prochain observatoire Vera Rubin. Les télescopes terrestres ne peuvent pas observer la plupart des longueurs d’onde infrarouges, car l’atmosphère les bloque. Mais les télescopes spatiaux comme Euclid et JWST le peuvent, à condition qu’ils soient suffisamment refroidis. (La lumière infrarouge est essentiellement un rayonnement thermique.) Les instruments infrarouges permettent à Euclide de pénétrer les nuages de poussière lors de l’examen des galaxies et permettent une sonde plus profonde dans le passé de l’univers.
Ces dernières années, des astrophysiciens comme Mat Madhavacheril ont utilisé le télescope de cosmologie Atacama pour étudier la plus grande question liée à l’expansion de l’univers : pourquoi le taux d’expansion mesuré apparaît légèrement différent lors de l’utilisation de sondes de l’univers lointain par rapport à l’utilisation d’objets proches, comme les explosions de supernova. . Euclide pourrait enfin aider à résoudre le puzzle, dit-il, car ce sera leur outil le plus puissant à ce jour, capable de cartographier systématiquement une large bande de l’univers. « Euclid a beaucoup à offrir. Nous en sommes ravis, et lorsque les données d’Euclid seront publiques, nous sauterons dessus », dit-il.
