L’Observatoire Vera C. Rubin lance la plus grande chronophotographie cosmique de l’histoire
Image à la une : L’Observatoire Vera C. Rubin au Cerro Pachon, Chili, sous la Voie lactée ; crédit : Rubin Observatory/NOIRLab/NSF/AURA
L’Observatoire Vera C. Rubin, dans le nord du Chili, a officiellement lancé le Legacy Survey of Space and Time (LSST), un projet décennal qui image l’ensemble du ciel austral visible toutes les trois nuits à l’aide du plus grand appareil photo numérique du monde. Le relevé, qui a débuté le 30 juin, produira un film accéléré cosmique de 3,2 gigapixels d’une profondeur et d’une échelle sans précédent.
« Ce moment marque une nouvelle ère en astronomie, non seulement en termes de volume et de qualité des données que LSST apporte, mais aussi dans la manière dont la recherche en astronomie est menée », a déclaré Arun Kannawadi Jayaraman de l’Université Duke.
Le télescope Simonyi Survey Telescope de 8,4 mètres de l’observatoire au Cerro Pachon (8 684 pieds au-dessus du niveau de la mer) est équipé d’un appareil photo de 3 200 mégapixels construit au SLAC National Accelerator Laboratory. Chaque exposition capture 9,6 degrés carrés de ciel, soit environ 45 fois la surface de la pleine lune. Sur 10 ans, chaque zone de ciel accessible sera observée environ 800 fois, générant 10 à 20 téraoctets de données par nuit et jusqu’à 10 millions d’alertes de domaine temporel envoyées mondialement en 60 secondes.
« LSST livre un film astronomique plutôt que des instantanés individuels, observant les mêmes régions du ciel de manière répétée au fil des ans », a déclaré Željko Ivezić, responsable du relevé à l’observatoire. « C’est un sentiment incroyable. Je travaille dessus depuis plus de deux décennies. Cela m’a rappelé la naissance de mon enfant. »
Six filtres de couleur couvrant l’ultraviolet jusqu’au proche infrarouge (u, g, r, i, z, y) offrent au relevé une vue détaillée de la distribution d’énergie spectrale de chaque objet. Un changeur automatique robotisé permute les filtres en moins de deux minutes, maintenant une cadence d’observation suffisamment serrée pour capturer les événements à évolution rapide.
Cinq piliers scientifiques
LSST est organisé autour de cinq domaines scientifiques principaux. L’énergie sombre et la matière noire sont les moteurs principaux : en mesurant le lentillage gravitationnel faible à travers des milliards de galaxies, Rubin cartographiera la distribution 3D de la matière noire et, d’ici 5 à 7 ans, pourrait faire la distinction entre l’énergie sombre comme phénomène réel et une mécompréhension de la gravité. Ce résultat pourrait être l’héritage le plus fondamental du relevé.
Pour la défense planétaire, Rubin devrait détecter des dizaines de milliers de nouveaux astéroïdes géocroiseurs, y compris des objets potentiellement dangereux, et des dizaines de visiteurs interstellaires, contre seulement trois détectés à ce jour. Le relevé cherchera également la planète Neuf hypothétique dans le système solaire externe.
L’astronomie du domaine temporel recevra un coup de pouce sans précédent : le flux d’alertes nocturnes capturera des supernovae, des sursauts gamma, des événements de disruption par effet de marée et des types entièrement nouveaux d’explosions cosmiques que personne n’a prédits. Des plates-formes « broker » dédiées alimentées par IA classifieront et distribueront le déluge de données aux scientifiques et aux astronomes citoyens du monde entier.
Le relevé cartographiera la structure de la Voie lactée et ses populations stellaires avec un luxe de détails, détectant de faibles courants de marée et des caractéristiques de faible brillance de surface qui révèlent l’histoire de formation de la galaxie. Des champs de forage profond fourniront des observations ultra-profondes dans des régions sélectionnées, et un mode cible d’opportunité permettra un suivi rapide des événements multimessagers tels que les fusions d’étoiles à neutrons et les sources d’ondes gravitationnelles.
Défis de données à venir
L’observatoire fait face à des défis opérationnels importants. Plus de 15 000 satellites déjà filament les images astronomiques, et la population croissante de mégaconstellations menace la qualité des données du relevé. Les astronomes au sol ont averti que si le nombre de satellites dépasse 100 000, l’astronomie optique au sol pourrait devenir gravement compromise.
Néanmoins, la communauté se prépare. De multiples plates-formes broker d’apprentissage automatique sont en place pour séparer les vrais transitoires astrophysiques des artefacts satellitaires et du bruit des détecteurs. « Si vous parlez à 50 astronomes différents, vous obtiendrez 50 réponses différentes sur ce qu’ils attendent avec impatience », a déclaré l’astronome de Caltech Mike Brown, reflétant l’ampleur de la science que LSST débloquera.
L’observatoire de 800 millions de dollars est financé conjointement par la National Science Foundation américaine et le Département de l’Énergie. Conçu pour la première fois vers 2003 et classé installation au sol prioritaire numéro un dans le Décemal d’Astrophysique 2010, Rubin est l’aboutissement de plus de deux décennies de développement.
Traduit par Lydie