La plus grande image du ciel jamais obtenue

L’image du ciel obtenue est d’une résolution d’un térapixel (mille milliards de pixels) et en cinq couleurs. Comme le prestigieux relevé du ciel Palomar Sky Survey des années 1950, elle devrait être la référence des observateurs pour de nombreuses années à venir. Elle permettra aux astronomes de trouver dans le ciel les objets qui leur serviront à appréhender un grand nombre de questions astronomiques restées sans réponse jusqu’à maintenant. Ce relevé a pu être effectué grâce à l’installation, dès 1998, de la caméra numérique la plus puissante au monde sur le télescope de 2,5 m de diamètre de l’observatoire d’Apache Point au Nouveau Mexique (États-Unis). Cette caméra a permis de constituer une image en une dizaine d’années de plus du tiers de tout le ciel. Il n’est pas possible de couvrir davantage le ciel dans de bonnes conditions depuis un seul site de prises de vue (ici, le Nouveau Mexique). Le relevé est donc terminé. L’image est désormais le point de départ d’études spectroscopiques ambitieuses ayant pour but de caractériser des sources extragalactiques sélectionnées grâce à leurs couleurs et d’en faire le spectre à l’aide d’un spectrographe capable d’observer plus de mille objets à la fois.

L’une de ces études, SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) ou « recherche spectroscopique des oscillations baryoniques », a débuté il y a plus d’un an et durera cinq ans. Elle a pour but de mesurer la distance de millions de galaxies et quasars afin de mettre en évidence les structures de l’Univers à grande échelle. Elle permettra d’obtenir de nouveaux éléments pour comprendre la nature de l’énergie noire, l’un des grands mystères de la physique actuelle. D’autres informations issues de l’image serviront également à compléter les données scientifiques accumulées sur la structure de notre Galaxie, enrichissant ainsi le catalogue des étoiles du relevé SEGUE-2 (Sloan Extension for Galactic Understanding and Evolution). Ce dernier contient les mesures spectroscopiques de 118 000 étoiles à différentes latitudes. Il concerne à la fois des mesures des vitesses des étoiles et des mesures de propriétés intrinsèques (température, luminosité et composition chimique) qui vont permettre de tracer la structure, la dynamique et caractériser l’évolution de la composition chimique de notre Galaxie. Avec ce relevé, les chercheurs souhaitent obtenir de nouvelles informations sur la formation et l’évolution de notre Galaxie, ce qui permettra de mieux comprendre la formation des galaxies dans l’Univers.

La communauté française est très impliquée dans ces études puisque six laboratoires français y participent : le laboratoire Astroparticule et cosmologie (CEA/CNRS/Université Paris Diderot– Paris 7/Observatoire de Paris), l’Institut d’astrophysique de Paris (CNRS/UPMC), l’Institut de Recherche sur les lois Fondamentales de l’Univers (IRFU, CEA), le Laboratoire d’astrophysique de Marseille (CNRS/Université de Provence), le Centre de physique des particules de Marseille (CNRS/Université de la Méditerranée) et l’Observatoire Terre-Homme-Environnement-Temps-Astronomie de Franche-Comté (CNRS/Université de Besançon). Ces laboratoires participent aux relevés BOSS et SEGUE-2. Le relevé de SDSS-III. En haut à gauche, un détail révélant la galaxie spirale M 33. En haut au centre, détail de M 33 avec ses bras spiraux et les régions d’hydrogène ionisé en bleu qui sont des zones de formation intense d’étoiles. En haut à droite, détail de l’une de ces régions HII, NGC 604. En bas à gauche, l’hémisphère sud et à droite, l’hémisphère nord. © M. Blanton, SDSS-III.