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L’EPFL rêve de percer l’un des secrets les mieux gardés de l’Univers

L’école joue un rôle clé dans un défi ambitieux: traquer et comprendre la mystérieuse énergie noire.

DESI est doté de 5000 «yeux» commandés par un robot.
DESI est doté de 5000 «yeux» commandés par un robot.
NATIONAL OPTICAL ASTRONOMY OBSERVATORY

En 1998, l’annonce que l’expansion de l’Univers accélère à un rythme toujours plus rapide avait fait l’effet d’un coup de tonnerre. Elle avait d’ailleurs permis à ses auteurs de décrocher le Prix Nobel de physique 2011. Pour expliquer ce phénomène apparemment contradictoire (l’expansion devrait plutôt ralentir du fait de la gravitation), la cosmologie a dû postuler l’existence d’une force répulsive, souvent appelée énergie noire, qui composerait près de 70% de la masse-énergie de l’Univers.

Mais de cette énergie noire et de sa nature, on ne sait rien. Malgré 20 ans d’efforts, aucune observation directe de cette force mystérieuse n’a jamais été faite. C’est dire l’ambition du projet DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), un acronyme qui désigne un spectrographe de dernière génération conçu pour percer l’un des secrets les mieux gardés de l’Univers. Projet international, DESI a pu compter sur une aide suisse: l’EPFL et le Fonds national ayant versé près de 1 million.

«DESI va permettre de prendre des mesures dix fois plus précises que les meilleurs instruments existants»

Placé sur un télescope en Arizona, DESI va cartographier l’Univers comme il ne l’a jamais été, dès janvier prochain. Grâce au projet, les chercheurs disposeront d’une carte 3D retraçant l’histoire de l’Univers, de ses débuts à maintenant. De quoi mesurer la variation du taux d’expansion avec une haute précision. «DESI va permettre de prendre des mesures dix fois plus précises que les meilleurs instruments existants», s’enthousiasme Jean-Paul Kneib, du Laboratoire d’astrophysique de l’EPFL, partie prenante du projet.

Concrètement, l’école polytechnique a contribué à l’automatisation du DESI, qui lui permettra de pointer automatiquement une série prédéterminée de galaxies, d’analyser leur lumière et d’établir leur distance par rapport à la Terre. Ses 5000 «yeux», en fait des fibres optiques, sont chacun commandés par un robot. Conséquence? Un gain de temps précieux. DESI parcourra 5000 galaxies en vingt minutes. Toutes les trente nuits, il mesurera la distance de un million de galaxies. «En quatre ans, nous aurons récolté plus de 35 millions de mesures. C’est l’heure du big data dans l’astrophysique aussi. DESI va révolutionner notre compréhension de l’Univers, nous aider à comprendre ce que sont les galaxies et comment elles ont évolué.»

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