Parlons de SPHEREx: La mission de trouver l'origine de l'univers

En ce qui concerne les histoires d'origine, notre univers en possède une bonne. La théorie largement acceptée est qu’il ya 12 à 14 milliards d’années, l’univers visible avait la taille d’un raisin.

Puis avec un coup, il est potentiellement exponentiellement étendu d’un état dense et chaud à notre vaste cosmos. Bien que l’idée du Big Bang soit généralement acceptée depuis 1980, nous ne savons toujours pas comment cette inflation massive s’est produite.

C’est là que la mission SPHEREx entre en jeu. La semaine dernière, la NASA a annoncé un nouveau projet revendiquant le titre épique de: Spectro-photomètre pour l'histoire de l'univers, l'époque de la réionisation et l'explorateur de glaces.

SPHEREx, une poursuite de 242 millions de dollars qui sera lancée en 2023. Pendant deux ans, l'observatoire en forme de volant encerclera la Terre sur une orbite deux fois plus haute que la Station spatiale internationale. C’est une mission conçue pour répondre à trois questions importantes, à savoir: Quelle est l'origine de l'univers?

"SPHEREx examinera l'inflation, l'expansion rapide de l'espace qui aurait eu lieu quelques instants après le Big Bang", a déclaré l'enquêteur principal James Bock de Caltech. Inverse. Bock explique que, en plus de l'expansion rapide de l'univers, l'inflation produit «des variations de densité qui finissent par atteindre la graine aux endroits où se forment les galaxies».

La distribution des galaxies est aujourd'hui sensible aux propriétés de l'inflation. Afin de déterminer la nature de ces variations, Bock et l'équipe feront ce que d'autres explorateurs ont fait avant eux: créer une carte.

SPHEREx est conçu pour explorer le ciel entier quatre fois, collectant ainsi des données sur 300 millions de galaxies et plus de 100 millions d'étoiles dans 96 couleurs spectrales. L’observatoire prend également des photos en infrarouge - un rayonnement électromagnétique invisible à l’œil humain. La lumière infrarouge peut être mesurée en tant que chaleur dégagée par un objet. À son tour, ce projet s'intéresse à la chaleur de l'univers.

Allen Farrington, le chef de projet de SPHEREx, explique à Inverse que la carte inclura toute la lumière entrante dans l'univers jusqu'à il y a 10 milliards d'années. Le but est d’examiner les structures que cette carte de lumière va révéler, l’idée étant que nous pouvons dire quelque chose sur la façon dont l’univers a été créé par les formes qui émergent.

"Dans ce type de carte, nous ne cherchons pas nécessairement des galaxies individuelles, mais des fils de lumière omniprésents", explique Farrington. "Vous pouvez penser à des images de la Terre prises de l'espace la nuit, où vous pouvez voir les contours des autoroutes."

Les scientifiques utiliseront ces cartes pour des investigations ciblées: Examen de l'histoire de la formation des galaxies au cours du temps cosmique, du rôle joué par les glaces interstellaires dans la formation des étoiles et des planètes, et examiner le processus d'inflation lors de la naissance de l'univers.

Parce que SPHEREx cartographie dans l'infrarouge, il mesure la distribution des galaxies en notant leurs positions et leurs décalages rouges. Farrington explique que, lorsque nous considérons que l'univers est en expansion, nous devrions le considérer moins comme des choses qui s'éloignent les unes des autres, et davantage comme des espaces de plus en plus vastes.

«Lorsque cela se produit, lorsque la lumière est émise par une autre galaxie, sa lumière devient redshiftée en fonction de la distance qui la sépare», dit Farrington. “En d'autres termes, la lumière est sortie d'une étoile à une certaine fréquence. Plus il est éloigné, plus il devient rouge.

L'espoir est que les valeurs variables du décalage vers le rouge révèlent ce modèle de l'univers longtemps souhaité. Certaines théories disent que, lorsque l’univers a pris forme, les mécanismes qui ont conduit à l’impression ont ensuite laissé une empreinte qui pourrait ressembler à une éponge ou à la rigidité de la barbe à papa.

«Si c'est comme une boule de barbe à papa, alors il y a beaucoup de petits fils et de ficelles», dit Farrington. «À partir d’enquêtes, nous pouvons dire à partir d’enquêtes que la structure de l’univers semble plutôt aléatoire. Mais mathématiquement, nous ne savons pas à quel point c'est aléatoire. Ce hasard mathématique est ce qui peut nous dire si l’univers s’est élargi à cause d’un mécanisme ou d’un autre. ”

C’est une mission conçue pour expliquer rapidement et à moindre coût, dans le monde des sciences de l’espace, les premiers moments de l’histoire des univers - et une exploration élégante du passé, complétant des missions plus ambitieuses, comme le voyage sur Mars.

Linda Sparke, scientifique du programme Explorateurs d'Astrophysique à la NASA, raconte Inverse que la mission convient au programme de l’explorateur, car elle peut être relativement rapide mais «fournit une énorme quantité de données scientifiques», ce qui a finalement permis de révéler comment les galaxies, les étoiles et les planètes étaient devenues telles qu’elles étaient.

«Nous examinons les débuts pour comprendre pourquoi les choses sont telles que nous les voyons», explique Sparke. «Regarder les débuts de l’univers est une façon de tester nos idées sur la formation des galaxies, pourquoi l’énergie noire les sépare les unes des autres et sur d’autres choses que nous ne comprenons pas encore. La NASA est une question d’exploration, et il n’ya pas plus grande échelle à explorer que le cosmos entier!"

Pour Farrington, c’est aussi l’occasion de travailler avec une équipe incroyable tout en influençant l’histoire des sciences spatiales.

«J'ai travaillé sur différentes missions au Jet Propulsion Laboratory au cours des 20 dernières années. Ces années-là, j'ai vu mes enfants ramener à la maison des livres scientifiques contenant des informations sur les missions sur lesquelles j'ai travaillé», explique Farrington. "Il n’ya rien de plus cool que ça, quand on y pense, wow, je fais quelque chose pour l'avancement des connaissances.

Au cours des quatre prochaines années, l’équipe construira et testera SPHEREx. En 2025, les dernières données seront disponibles et seront mises à la disposition de tout scientifique souhaitant examiner l'immense trésor de données. À partir de là, nous trouverons des réponses aux mystères de l’univers, ainsi que de nouvelles questions qui repousseront les limites de ce que cela signifie pour nous d’exister.