Nommé Enquête sur le renflement galactique d’Euclidec’est unenquête astronomique visant à cartographier précisément les renflements (le renflement central) de la Voie Lactée et découvrir des phénomènes de lentille gravitationnelle produit par la déviation de la lumière, principalement par les étoiles et les trous noirs. Bien que la mission principale du télescope Euclide soit d’étudier la répartition de la matière noire dans les amas de galaxies, les astronomes ont profité de ses puissants instruments optiques pour une session spéciale d’environ 26 heures visant à le centre de la Voie Lactée.
En réalité, les observations réelles ont été réalisées entre le 23 et le 24 mars 2025, mais les données ont été officiellement rendues publiques il y a quelques jours pour garantir l’exclusivité des données scientifiques au consortium scientifique qui a conçu la mission. Euclide a capturé la lumière de millions d’étoiles dans une mosaïque de 9 longues photos (chaque photo a un champ de vision un peu plus grand que la taille de la pleine Lune). Le centre galactique, appelé renflement dans le jargon astronomique, est la région de la galaxie avec la plus forte densité d’étoiles: la densité stellaire moyenne peut atteindre environ 1 million de fois celle des régions où se situe le Soleil.
Cette zone de la galaxie est si densément peuplée d’étoiles que les habitants hypothétiques d’une planète en orbite autour d’une étoile située dans le renflement galactique verraient le ciel nocturne éclairé par des milliards d’étoiles, rendant la nuit pratiquement aussi lumineuse que le jour. Cependant, cette extrême densité d’étoiles fait du centre galactique l’une des régions les plus intéressantes à rechercher. exoplanètesles trous noirs et la cartographie de la matière noire via une technique astronomique appelée microlentilles gravitationnelles. Et c’est exactement pourquoi Euclide est entré en jeu.
Qu’est-ce que la microlentille gravitationnelle et comment ça marche
Le télescope Euclide a été conçu pour étudier la matière noire en exploitant la lentille gravitationnelle, un phénomène prédit par La relativité générale d’Einstein. Par exemple, on l’observe lorsqu’un objet très massif, compact et invisible (comme un trou noir) passe devant une étoile brillante en arrière-plan. La masse du trou noir, déformant la matrice espace-temps, dévie et concentre les rayons lumineux de l’étoile de fond vers nos télescopes, modifiant ainsi la courbe de lumière observée.
Ce phénomène est bien documenté dans l’observation de amas galactiques. La lumière émise par des galaxies situées à des milliards d’années-lumière est réfléchie par les halos de matière noire, présents dans les amas eux-mêmes, qui s’interposent le long de la ligne de visée, formant les lentilles et les arcs bien connus des astronomes et des cosmologistes. Microlentilles (c’est-à-dire microlentille) est le même phénomène observé à des échelles plus petites, c’est-à-dire aux échelles stellaires.
La recherche de nouvelles exoplanètes
Pour localiser le planètes extrasolaires Cependant, avec la méthode des microlentilles gravitationnelles, il est nécessaire d’observer des zones du ciel extrêmement denses en étoiles pour maximiser la probabilité d’observer ce phénomène. Lorsqu’une étoile du premier plan passe devant une étoile de l’arrière-plan, la gravité de la première agit comme une lentille, amplifiant la lumière de l’étoile la plus éloignée.
Si l’étoile au premier plan possède une planète, cela génère une très faible variation lumineuse supplémentaire, permettant aux astronomes de confirmer sa présence. Plus il y a d’étoiles dans le champ de vision du télescope, plus nous avons de chances d’observer ces occultations gravitationnelles stellaires.
Grâce à l’énorme champ de vision à haute résolution des capteurs optiques d’Euclid, il est possible de détecter non seulement des événements de microlentilles isolés, mais aussi capturez des milliers à la fois. De cette façon, il est possible d’observer des événements de lentille gravitationnelle générés même par des objets invisibles tels que les trous noirs ou sombres comme les étoiles naines brunes. En cartographiant l’emplacement des événements de microlentilles par rapport au centre galactique, les astronomes peuvent reconstruire la géométrie de l’espace.halo de matière noire qui enveloppe la Voie Lactée, déterminant ainsi sa concentration et sa répartition.
Aucune nouvelle exoplanète n’a été découverte directement sur la photo du renflement galactique prise par le télescope Euclide. Cependant, sa position a été identifiée avec plus de précision 51 systèmes planétaires déjà connus. En fait, la microlentille gravitationnelle nécessite beaucoup de temps d’observation astronomique : la même étoile doit être observée de manière répétée pendant des jours, des semaines ou des mois, afin d’enregistrer la variation de lumière produite par le chevauchement entre deux étoiles.
51 exoplanètes détectées avec le télescope Euclide
LE 51 systèmes planétaires connus identifiés dans la mosaïque d’Euclide avaient été découverts au cours des vingt dernières années exclusivement par des télescopes au sol. Les observations au sol souffrent cependant de la limitation de la distorsion atmosphérique qui crée un effet de flou, fusionnant la lumière des étoiles adjacentes, perturbant ainsi l’observation. Cependant, Euclide est en orbite dans l’espace et en plus il possède un capteur extrêmement sensible, comparable à celui du télescope Hubble (même si le champ de vision d’Euclide est 270 fois plus large).
Le télescope est ainsi capable de séparer la lumière du système stellaire planétaire dont on souhaite observer l’effet de lentille gravitationnelle de celle des étoiles proches. Cela nous permet de mesurer avec précision la masse de la planète et de son étoile, un chiffre que les télescopes au sol ne peuvent estimer qu’avec de très grandes marges d’erreur.
Les données collectées par Euclid serviront à renforcer la collaboration entre l’Agence spatiale européenne (ESA) et la NASA. En fait, l’agence spatiale américaine va bientôt lancer le télescope Nancy Grace Romain (le lancement est prévu fin août 2026), qui aura parmi ses objectifs premiers justement celui de découvrir et de cataloguer des milliers de nouvelles planètes extrasolaires grâce à la technique des microlentilles. La zone photographiée par Euclide a été sélectionnée pour coïncider avec la région que le télescope spatial de Nancy observera à partir de 2027 pour une campagne d’observation dédiée aux exoplanètes. Lorsque le télescope de la NASA détectera un événement de microlentilles, les astronomes n’auront pas à attendre des années pour voir les étoiles se séparer à nouveau. Ils pourront comparer les données de Roman avec la carte déjà réalisée par Euclide et en déduire directement les événements de lentille gravitationnelle.