Une nouvelle image de l’intégralité du ciel de notre Voie lactée et au-delà si vous profitiez d’une vision à la Superman

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Une nouvelle et étonnante image, cartographiant l’univers, offre des détails sans précédent, en fournissant des visuels révolutionnaires des caractéristiques de notre Voie lactée jusqu’aux trous noirs gigantesques qui se développent dans les galaxies lointaines. C’est l’œuvre du télescope en rayons X eROSITA à bord de l’observatoire spatial russo-allemand « Spectrum- Roentgen-Gamma » (Spektr-RG), et il promet la vue la plus profonde du ciel à partir de ses instruments à 360 degrés.

Image d’entête : la dernière carte d’un univers dynamique obtenue par le télescope spatial eROSITA. (Jeremy Sander/ Hermann Brunner & the eSASS team/ Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics/ Eugene Churazov & Marat Gilfanov/ IKI)

Ci-dessous : représentation artistique du télescope germano-russe Spektr-RG (une supernova en image de fond). (ROSCOSMOS/ DLR/ Association Lavochkine/ MPE et IKI)

eROSITA a été lancé il y a près d’un an, et s’est positionné au deuxième point de Lagrange du système Terre-Soleil, lui permettant de rester en place/ en équilibre entre l’attraction de la Terre et du Soleil. Il est équipé de sept modules de miroirs identiques, qui dirigent les photons des rayons X dans des appareils photo spécifiques.

Le résultat est une vue incroyablement détaillée du ciel, mais pas nécessairement rapide.

En effet, ce n’est que le 11 juin qu’eROSITA a terminé son premier relevé astronomique. Ainsi, chaque point du ciel a été exposé pendant 150 à 200 secondes en moyenne, le télescope tournant continuellement (comme le montre la vidéo ci-dessus), bien que certaines zones aient été exposées pendant plusieurs heures. Au total, cela représentait plus de 165 Go de données, une quantité non négligeable qui devient bien plus difficile à transférer efficacement si l’on considère que le télescope se trouve à près d’un million de kilomètres de la Terre.

Un téléchargement quotidien est transmis à l’Institut Max Planck de physique extraterrestre (Allemagne), qui a rassemblé cette première enquête complète en une incroyable image colorée.

Selon les chercheurs :

La lueur rouge diffuse qui s’éloigne du plan galactique est l’émission du gaz chaud à proximité du système solaire (la Bulle locale). Le long du plan lui-même, la poussière et le gaz absorbent les photons de rayons X de plus faible énergie, de sorte que seules les sources émettrices de haute énergie peuvent être vues, et leur couleur apparaît en bleu sur l’image.

Au centre, en revanche, se trouve un panache de gaz plus chauds représentés en vert et en jaune. Ils sont le résultat de certains des plus violents phénomènes de l’univers, comme les explosions en supernovæ et peut-être même les vestiges du trou noir supermassif que l’on croit être au centre de la galaxie.

Le reste/ rémanent de la supernova Vela. (Peter Predehl, Werner Becker/ MPE, Davide Mella)

Toujours selon les chercheurs de l’Institut Max Planck :

Des centaines de milliers de sources de rayons X, qui apparaissent pour la plupart blanches sur l’image et uniformément réparties dans le ciel, traversent ce milieu diffus chaud et turbulent. Parmi elles, des noyaux galactiques actifs éloignés (dont quelques-uns émettant à une époque où l’Univers avait moins d’un dixième de son âge actuel) sont visibles en tant que sources ponctuelles, tandis que des amas de galaxies se révèlent être des nébulosités de rayons X étendues.

Une version annotée de l’image du ciel d’eROSITA. Plusieurs caractéristiques importantes de rayons X sont indiquées, allant de lointains amas de galaxies (Coma, Vierge, Fornax, Persée) à des sources étendues telles que des restes de supernovae (SNR) et des nébuleuses, en passant par des sources ponctuelles brillantes, comme Sco X-1, la première source extrasolaire de rayons X à avoir été détectée. Le SNR de Vela se trouve à droite de cette image, le grand nuage de Magellan dans le coin inférieur droit, le super-amas de Shapley dans le coin supérieur droit. (Jeremy Sanders, Hermann Brunner & the eSASS team / Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics / Eugene Churazov & Marat Gilfanov, IKI)

Au total, il y a environ un million de sources de rayons X qui ont déjà été identifiées sur l’image. Les scientifiques prévoient de comparer les données d’eROSITA sur l’ensemble du ciel avec les données existantes d’autres instruments qui collectent des données à différentes longueurs d’onde.

Selon Kirpal Nandra, chef du groupe d’astrophysique des hautes énergies à l’Institut Max Planck de physique extraterrestre :

Cette combinaison de la surface et de la profondeur du ciel est transformationnelle. Nous échantillonnons déjà un volume cosmologique de l’Univers chaud beaucoup plus grand que ce qui était possible auparavant. Au cours des prochaines années, nous serons en mesure de sonder encore plus loin, jusqu’à l’endroit où les premières structures cosmiques géantes et les trous noirs supermassifs se sont formés.

Pendant que ces travaux se déroulent sur Terre, eROSITA poursuit sa collecte de données dans l’espace. D’ici la fin de l’année, il devrait avoir terminé un deuxième relevé astronomique du ciel, qui permettra de situer l’évolution de l’univers entre les deux. Cela permettra de réaliser 7 cartes dans les 3 ans et demi à venir, et selon Rashid Sunyaev, scientifique en chef de l’équipe russe du Spektr-RG :

Leur sensibilité combinée sera meilleure d’un facteur 5 et sera utilisée par les astrophysiciens et les cosmologistes pendant des décennies.

Présentée sur le site de l’Institut Max Planck de physique extraterrestre : Our deepest view of the X-ray sky ou PDF en français : Une vue exhaustive de notre ciel en rayons X.