Le projet américain DESI (Dark Energy Spectrograph) a battu tous les records précédents en matière d’étude des galaxies en 3D, créant la carte la plus grande et la plus détaillée de l’Univers jamais réalisée après avoir achevé les sept premiers mois de l’étude. Cette carte 3D extrêmement détaillée contribuera à une meilleure compréhension de l’énergie noire ainsi que du passé et de l’avenir de l’Univers. Les techniques utilisées et les résultats de l’enquête aideront également les scientifiques à percer les secrets des sources de lumière les plus puissantes de l’univers.
Pour mener à bien cette enquête, il faut recueillir des images chromatographiques détaillées de millions de galaxies couvrant plus d’un tiers du ciel entier. En décomposant la lumière de chaque galaxie en son spectre, DESI peut déterminer dans quelle mesure la lumière a été décalée vers le rouge, et ce sont ces décalages vers le rouge qui permettent à DESI de voir la profondeur du ciel.
En général, plus le spectre d’une galaxie est décalé vers le rouge, plus elle est éloignée. À l’aide de cartes cosmiques en 3D, les physiciens peuvent cartographier les amas et super-amas de galaxies. Ces structures portent les échos de leur formation initiale, lorsqu’elles n’étaient que des ondulations dans l’univers naissant. En passant au peigne fin ces échos, les physiciens peuvent utiliser les données de DESI pour déterminer l’histoire de l’expansion de l’Univers. L’histoire de l’expansion est liée au destin de l’univers tout entier.
En attendant, DESI est déjà à l’origine de percées dans la compréhension d’un passé lointain, vieux de plus de 10 milliards d’années.
L’université d’Arizona, aux États-Unis, utilise les données DESI pour comprendre le comportement des trous noirs de masse intermédiaire dans les petites galaxies. Dans les grandes galaxies, les noyaux actifs de galaxie font partie des objets les plus brillants de l’univers connu. Mais dans les petites galaxies, les noyaux galactiques actifs peuvent être plus faibles et plus difficiles à distinguer des étoiles naissantes. Les spectres pris par DESI pourraient aider à résoudre ce problème, et sa large couverture du ciel fournira plus d’informations que jamais sur les noyaux des petites galaxies. À leur tour, ces noyaux fourniront aux scientifiques des indices sur la façon dont les noyaux galactiques actifs brillants se sont formés dans l’univers primitif.
Pour sa part, l’université de Durham, au Royaume-Uni, a utilisé les données DESI pour comprendre l’évolution des quasars eux-mêmes. On pense que les quasars sont d’abord entourés d’une couche de poussière, ce qui les amène à émettre une lumière qui devient rouge, comme le soleil traversant une brume. En vieillissant, ils dispersent cette poussière et deviennent plus bleus. Mais le manque de données sur les quasars rouges a rendu difficile le test de cette théorie. DESI est en train de changer cela, en trouvant plus de quasars que n’importe quelle enquête précédente, avec une estimation de 2,4 millions de quasars dans les données finales de l’enquête.
Le projet DESI a maintenant catalogué plus de 7,5 millions de galaxies et en ajoute encore plus d’un million par mois. Rien qu’en novembre 2021, DESI a catalogué les redshifts de 2,5 millions de galaxies. À la fin de son exploitation en 2026, DESI devrait avoir plus de 35 millions de galaxies dans son catalogue, ce qui permettra de réaliser un large éventail d’études cosmologiques et astrophysiques.
