La mission spatiale Euclid retenue par l'Agence spatiale européenne doit s'attacher à étudier la mystérieuse énergie sombre qui remplit l'univers et devrait apporter des éléments de réponses aux questions que pose ce concept découvert par les lauréats 2011 du Nobel de physique.

L’énergie sombre compose près de 80% de l’univers. Pourtant les astrophysiciens n’en connaissent presque rien. Toutefois, ils savent que cette mystérieuse inconnue joue un rôle de premier plan, car elle permet d’expliquer pourquoi l’expansion de l’Univers s’accélère. Cette découverte a été récompensée par le comité Nobel, le 4 octobre dernier. Pour mieux connaître l’énergie sombre, l’Agence spatiale européenne a décidé de sélectionner le projet Euclid. Son but est de cartographier tout le ciel et d’en déduire la répartition de l’énergie sombre. Le Laboratoire d’astrophysique (LASTRO) de l’EPFL est en train de mettre au point les algorithmes qui permettront d’analyser les images obtenues par Euclid et d’étudier ensuite l’énergie sombre.

Les galaxies se répartissent le long de gigantesques filaments qui parcourent l’univers à grande échelle. Ces structures doivent leur forme à l’énergie sombre. Pour comprendre la nature de cette énergie, les astrophysiciens photographieront l’ensemble du ciel pour mesurer la forme très précise de chaque galaxie observée.

Un peu comme pour un cliché de paysage pris à travers une vitre, l’énergie sombre déforme légèrement l’image de toutes les galaxies sur ciel. Très faible, cet effet n’est pas perceptible sur une seule galaxie, qui représente une petite portion du ciel. Pour être mises en évidence, les déformations dues à l’énergie sombre nécessitent d’observer tout le ciel très précisément.

Ces infimes distorsions ne se voient que lorsqu’on reconstitue l’image de toute la voûte céleste. Les chercheurs doivent donc mesurer la forme de près de 2 milliards de galaxies. Une gageure. Pour relever le défi, une équipe de l’EPFL met au point des algorithmes qui traitent les images obtenues pour en extraire la forme précise des galaxies. « Nous avons un véritable savoir-faire à l’EPFL », expliquent Frederic Courbin et Georges Meylan du LASTRO. « Les scientifiques ont organisé un concours de traitement d’images créées artificiellement et nos méthodes s’sont révélées être parmi les meilleures. »

Pour réaliser ses objectifs scientifiques, le satellite Euclid sera doté du meilleur télescope envoyé jusque-là dans l’espace. Avec un diamètre de 1,2 mètres, il produira des images presque aussi fines que le télescope Hubble, mais sur l’ensemble de la voûte céleste. Pour garantir cette qualité, il sera envoyé loin des effets parasites de la Terre, là où la force de gravitation du Soleil compense celle de notre planète. Le lancement est prévu en 2019 et la mission durera sept ans. « Il faudra encore en tous cas une année de mesures après le début de la mission pour avoir les premiers résultats sur l’énergie sombre », conclut Frederic Courbin.