Détails des plaques en aluminium et des câbles à fibres optiques utilisés pour prendre les mesures. (Image reproduite avec la permission de Sloan Digital Sky Survey III) De cette histoire
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Le Sloan Digital Sky Survey a récemment publié la plus grande carte du ciel jamais réalisée en 3D, avec quelque 540 000 galaxies.
Vidéo: Un vol à travers l'univers
Comment cartographier le ciel? C'est une proposition déconcertante pour être sûr et aucune voiture ou caméra Google n'est à la hauteur, mais l'équipe derrière le Sloan Digital Sky Survey progresse. Le groupe, qui en est maintenant à sa troisième phase de recherche, a récemment publié la plus grande carte du ciel à trois dimensions de son histoire, avec quelque 540 000 galaxies.
Malgré sa taille, la carte récente ne couvre que huit pour cent du ciel. D'ici à la mi-2014, l'équipe, dirigée par Daniel Eisenstein au Centre d'astrophysique Harvard-Smithsonian, aura rassemblé suffisamment d'informations supplémentaires pour compléter un quart du ciel.
Outre la réalisation d’une vidéo animée très cool (ci-dessus) sur le projet, dans laquelle les téléspectateurs peuvent sembler naviguer sur près de 400 000 galaxies, la carte sera utile dans divers projets de recherche, allant de l’énergie noire aux quasars et à l’évolution des grandes galaxies., et les nouvelles informations fournissent des données plus précises que n’importe quelle autre enquête de ciel précédente. En combinant imagerie et spectroscopie, les scientifiques peuvent cartographier la distance des galaxies et d’autres objets avec une précision de 1, 7%. Dans le passé, les distances des corps dans l'espace ne pouvaient être mesurées que par l'observation par décalage Doppler, beaucoup moins précise, de la loi de Hubble.
«C'est une valeur très provocante de précision, car les astronomes ont passé une bonne partie du siècle dernier à se demander si la constante de Hubble était entre 50 et 100, ce qui consiste essentiellement à discuter d'un facteur deux de distance. Nous utilisons maintenant cette méthode pour obtenir des précisions approchant un pour cent », explique Eisenstein.
La méthode de cartographie repose sur ce que l’on appelle l’oscillation acoustique du baryon, qui est "causée par les ondes sonores qui se propagent au cours des premiers millions d’années après le Big Bang", explique Eisenstein. «Ces ondes sonores provoquent essentiellement une infime corrélation entre des régions de l’espace distantes de 500 millions d’années lumière.» Dans les années qui suivirent le Big Bang, lorsqu’une galaxie se formait et devenait trop dense, elle émettait une onde sonore. "Cette onde sonore parcourt une distance qui correspond aujourd'hui à 500 millions d'années-lumière et où elle finit par produire (une région) légèrement plus augmentée que sa population de galaxies." En d'autres termes, la dispersion des galaxies est légèrement supérieure à la moyenne 500 millions d'années-lumière qu'il n'y en a à 600 ou 400 millions d'années-lumière.
"Parce que nous savons que ces ondes sonores parcourent une distance de 500 millions d'années lumière, nous pouvons maintenant mesurer cette distance. Nous avons donc mesuré la distance qui les sépare de ces galaxies"
Ces mesures plus précises sont des informations intéressantes pour la recherche de l'énergie noire, l'accélération de l'expansion de l'univers. «Nous mesurons l'énergie noire en mesurant les distances de certains objets avec une très grande précision», explique Eisenstein.
La méthode pour prendre ces mesures est étonnamment de nature physique. Les images initiales permettent aux scientifiques d’obtenir une carte de base des objets qui se trouvent où dans une certaine région du ciel: quasars, galaxies, étoiles et autres objets. Ils sélectionnent ensuite les objets qui seraient utiles pour une étude ultérieure. Étant donné que de nombreuses équipes, y compris le laboratoire national Lawrence Berkeley et l’Université de Cambridge, sont impliquées, différents groupes choisissent des objets différents en fonction de leur domaine de recherche.
En passant à la spectroscopie, les chercheurs peuvent mesurer 1 000 objets à la fois. Sur un grand disque en aluminium, ils forent des trous correspondant à la position de chaque objet. «Sur une plaque donnée, il pourrait y avoir 700 galaxies, 200 candidats au quasar et 100 étoiles», explique Eisenstein. Ensuite, l’équipe mettra les câbles à fibres optiques à la main dans chaque trou. La lumière de chaque objet frappe les câbles et est amenée à l'instrument. Le disque reste pendant une heure pour absorber la lumière puis s’allume pour la partie suivante du ciel. Certaines soirs, l'équipe remplira jusqu'à neuf disques, mais c'est rare.
Les visiteurs peuvent voir certains des matériaux utilisés par l’équipe d’enquête sur le ciel au musée de l’air et de l’espace, y compris un dispositif à couple de charges convertissant la lumière en signaux électriques pouvant être lus numériquement pour créer une carte fonctionnelle.
Une fois le projet terminé, ils disposeront de 2 200 assiettes et d’une carte de quelque deux millions d’objets. Et vous aurez le ciel nocturne à portée de main. Google que!
