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L'IAP, en première ligne dans la mission spatiale de l'ESA Euclid, part à la quête de l'origine de l'expansion accélérée de l'Univers

Dans le cadre de son programme "Cosmic Vision" l'Agence Spatiale Européenne (ESA) a décidé de sélectionner la mission spatiale Euclid proposée par un consortium européen pour comprendre la nature de l'énergie sombre, à la source de l'expansion accélérée de l'Univers. L'IAP est fortement impliqué dans cette mission qui devrait être lancée depuis la base de Kourou en 2019.

La découverte de l'expansion accélérée de l'Univers est une des plus grandes surprises de la cosmologie de ces dernières décennies. L'attribution toute récente du prix Nodel de physique à Saul Perlmutter, Adam Riess et Brian Schmidt exprime l'impact scientifique considérable de cette découverte. La source à l'origine de cette accélération, qui est appelée génériquement "l'énergie sombre", représente plus de 70% du contenu en matière-énergie de l'Univers actuel. Mais sa nature qui est aujourd'hui totalement inconnue pose effectivement une des énigmes les plus difficiles et fascinantes de la cosmologie et de la physique fondamentale, dont la clef devrait conduire à une révolution dans notre compréhension de la microphysique, de la gravitation et de la physique de l'Univers primordial.

Euclid est un satellite d'observation astronomique spécifiquement conçu pour étudier l'énergie noire et tenter d'en dévoiler la nature. Il observera des centaines de millions de galaxies réparties sur d'immenses fractions du ciel pour traquer des signatures laissées par l'énergie sombre, la matière noire et la gravité sur la géometrie de l'Univers et l'histoire de la formation des structures de la toile cosmique. En mesurant les formes apparentes, altérées par les effets de lentille gravitationnelle, et la distribution des galaxies dans l'Univers, les astronomes pourront en déduire ce qu'est l'énergie sombre et si la théorie de la relativité générale est encore valide aux échelles cosmologiques dépassant le milliard d'années-lumière. Pour y parvenir, le satellite sera doté d'un télescope de 1.2 m de diamètre collectant la lumière pour nourrir un imageur visible (VIS) et un spectro-imageur infrarouge (NISP). Ces deux instruments sont developpés par un consortium européen comprenant plus de 100 laboratoires et 800 chercheurs et ingénieurs en Europe et est sous la responsabilité scientifque de Yannick Mellier, chercheur à l'IAP (Unité Mixte de Recherche du CNRS et de l'UPMC). Grâce à ces deux instruments, les scientifiques vont mesurer et analyser les images de plus de 2 milliards de galaxies et mesurer les décalages spectraux (redshift) de plus de 50 millions d'entre elles. Le traitement des données sera une des énormes tâches du consortium. Outre la responsabilité scientifique de la mission, l'IAP est fortement impliqué dans le traitement des images de l'instrument VIS, et contribue aux simulations numériques de modèles d'univers et à l'exploitation scientifique des données, notamment pour l'analyse et l'interprétation des distorsions gravitationnelles cosmologiques.

Euclid est une mission majeure de la cosmologie des prochaines décennies. Elle va placer l'Europe en toute première place dans la résolution d'une des plus formidables énigmes de la physique de ce début du XXIe siècle. La place de l'IAP dans ce projet lui permet d'y jouer un rôle moteur et d'acteur majeur.

Point de contact à l'IAP : Yannick Mellier (mellier@iap.fr)

Institut d'Astrophysique de Paris - 98 bis boulevard Arago - 75014 Paris