Une équipe internationale d’astronomes a publié SPICE-RACS, la plus grande carte des champs magnétiques jamais produite, réalisée grâce au radiotélescope ASKAP en Australie-Occidentale. Le relevé, cinq fois plus volumineux que l’ensemble des travaux antérieurs réunis, s’appuie sur des mesures de rotation de Faraday pour près de quatre millions de galaxies. Accessible librement via le portail du CSIRO, il ouvre la voie à une compréhension approfondie de l’origine et de l’évolution du magnétisme cosmique.
Longtemps, les champs magnétiques cosmiques sont restés une composante fantôme de l’univers : omniprésents, agissant sur la matière à toutes les échelles, mais pratiquement invisibles aux instruments. Une équipe internationale d’astronomes vient de franchir une étape déterminante en publiant SPICE-RACS, la carte la plus étendue jamais réalisée des champs magnétiques cosmiques. L’ensemble de données, cinq fois plus riche que la totalité des mesures accumulées jusqu’ici, s’appuie sur l’observation de près de quatre millions de galaxies.
Produite à partir du radiotélescope ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder), installé en Australie-Occidentale par le CSIRO, l’agence scientifique nationale australienne, SPICE-RACS exploite un phénomène physique nommé rotation de Faraday. Lorsque la lumière polarisée traverse un champ magnétique en chemin vers la Terre, son plan de polarisation subit une torsion. Mesurer l’ampleur du décalage permet aux chercheurs de reconstituer l’intensité et l’orientation des champs magnétiques intergalactiques. « Pour la première fois, nous pouvons étudier les détails fins de la matière entre les étoiles voisines, et analyser un très grand nombre de galaxies lointaines », explique Alec Thomson, chercheur principal et scientifique en charge de la mise en service à l’Observatoire SKA.
Un relevé polarimétrique d’une ampleur inégalée
Les mesures compilées dans SPICE-RACS proviennent des Rapid ASKAP Continuum Surveys, des campagnes d’observation systématique du ciel austral. Chaque point de donnée correspond à une estimation de rotation de Faraday pour une galaxie distincte, permettant d’établir une cartographie tridimensionnelle du magnétisme cosmique. L’article a été accepté par les Publications of the Astronomical Society of Australia et les données, librement accessibles via le portail du CSIRO, constituent désormais une ressource ouverte pour l’ensemble de la communauté astrophysique.
Le projet s’inscrit dans la collaboration POSSUM (Polarisation Sky Survey of the Universe’s Magnetism), dont l’ambition est de sonder le ciel profond pour y traquer les empreintes magnétiques laissées par des milliards d’années d’évolution cosmique. Là où les précédents relevés se limitaient à quelques centaines de milliers de sources, SPICE-RACS multiplie le volume par cinq, offrant une résolution statistique qui manquait cruellement aux recherches antérieures.
Vingt ans d’attente pour l’hémisphère sud
Naomi McClure-Griffiths, scientifique en chef de l’Observatoire SKA et cosignataire des travaux, ne cache pas son enthousiasme. Elle rappelle que durant deux décennies, les astrophysiciens ont travaillé à partir d’un unique jeu de données, partiel de surcroît : l’hémisphère sud en était tout simplement absent. « Nous pouvons même potentiellement trouver la réponse à des questions comme : quand les champs magnétiques sont-ils apparus pour la première fois dans l’univers ? Nous avions autrefois pensé qu’il serait impossible de répondre à ces questions. Je suis ravie de dire que ce n’est plus le cas », confie-t-elle.
La couverture désormais quasi complète du ciel permet d’aborder des interrogations fondamentales. Les champs magnétiques jouent un rôle déterminant dans la structuration de la matière cosmique : ils influencent la formation des étoiles, canalisent les jets de matière éjectés par les trous noirs et participent à la dynamique du milieu interstellaire. Pourtant, leur origine demeure une énigme. Sont-ils apparus dès les premiers instants de l’univers, ou résultent-ils de processus astrophysiques plus tardifs ? SPICE-RACS fournit la base observationnelle nécessaire pour trancher.
Vers une cartographie de la toile cosmique
La collaboration POSSUM prévoit d’affiner encore la résolution de ses cartes avec ASKAP au cours des prochaines années. L’arrivée des télescopes du SKA (Square Kilometre Array), attendue dans le courant de la décennie, marquera un nouveau palier. Grâce à une sensibilité et une couverture spectrale accrues, les astronomes espèrent alors cartographier directement la toile cosmique, un réseau de filaments de matière noire et de gaz qui structure l’univers à grande échelle, et retracer l’évolution des champs magnétiques sur la quasi-totalité de l’histoire cosmique.
En attendant, SPICE-RACS fait figure de référence. Jamais les forces magnétiques qui tissent l’univers n’avaient été saisies avec une telle ampleur. La voie est ouverte pour une astrophysique où l’invisible n’est plus seulement deviné, mais bel et bien mesuré.
Article : « Spectra and Polarisation In Cutouts of Extragalactic sources from RACS Second Data Release (SPICE-RACS-DR2) » – DOI : 10.25919/pbv3-we20
Source : CSIRO
