Personne ne s’attendait à ce que la mission Euclid fasse parler d’elle aussi tôt après son lancement. C’est pourtant bien dans les données qu’elle a renvoyées en phase de test que des astronomes ont observé un phénomène extrêmement rare. Un magnifique anneau d’Einstein.
NGC 6505, c’est une galaxie que les astronomesastronomes connaissent depuis longtemps. Elle a été découverte en 1864. Elle se situe à environ 590 millions d’années-lumière de notre Terre seulement. Seulement parce que si pour nous, cela peut sembler énorme, à l’échelle de notre Univers, cela reste le voisinage de notre Voie lactée. Et c’est pourtant dans ou plutôt autour de cette galaxie qu’ils pensaient familière que des chercheurs viennent de découvrir un phénomène astronomique d’une extrême rareté. Ce qu’ils appellent un anneau d’Einstein.
« Un anneau d’EinsteinEinstein est un exemple de lentille gravitationnelle forte », explique Conor O’Riordan, astronome à l’Institut Max-PlanckPlanck d’astrophysiqueastrophysique (Allemagne), dans un communiqué de l’Agence spatiale européenne (ESAESA). Rappelons qu’un effet de lentille gravitationnelle apparaît lorsqu’un objet massif – une grande galaxie ou même un amas de galaxiesamas de galaxies – se place entre une source plus lointaine et notre Terre. La lumière issue de cette source se courbe alors au passage de la lentille. Ce qui permet aux astronomes d’observer des galaxies lointaines autrement cachées.
Un anneau d’Einstein dans notre voisinage cosmique
La particularité de l’anneau d’Einstein – baptisé en l’honneur du physicienphysicien parce que c’est lui qui a prévu l’effet de lentille gravitationnelle -, c’est qu’il se produit lorsque l’alignement des objets est parfait. La lumière de la galaxie lointaine se courbe alors pour former un anneau autour de l’objet de premier plan.
Dans la revue Astronomy & Astrophysics, les astronomes racontent comment ils ont découvert, un peu par hasard, cet époustouflant anneau d’Einstein dans les données de test renvoyées par la mission EuclidEuclid. « Les lentilles gravitationnelles fortes sont très rares : les chercheurs en connaissent moins de 1 000 et encore moins ont été imagées en haute résolutionrésolution. Cet anneau d’Einstein est particulièrement spécial, car il est très proche de la Terre et son alignement le rend très beau. Il devrait aussi s’avérer incroyablement utile scientifiquement », souligne Conor O’Riordan.
Une découverte enthousiasmante à plus d’un titre
Car l’étude des effets gravitationnels de tels anneaux peut aider les astronomes à en savoir plus sur le processus de formation et d’évolution des galaxies, l’expansion de l’Univers, à détecter les effets de la matière noire et de l’énergie noireénergie noire ou encore à étudier la source d’arrière-plan – une galaxie située, elle, à pas moins de 4,42 milliards d’années-lumière de nous et qui n’a pas encore été baptisée – dont la lumière est courbée sur son trajet entre elle et notre Terre. On comprend mieux l’enthousiasme engendré par la découverte. Déjà, les chercheurs ont pu déterminer la fraction de la massemasse composée de matière noirematière noire au centre de cette lentille gravitationnelle. Ils l’estiment à 11 %. Sachant que la matière noire est considérée comme constituer 85 % de la matière totale de notre Univers, cela semble confirmer que les régions centrales des galaxies sont particulières.
L’autre satisfaction, c’est que cet anneau n’avait jamais été observé auparavant. « Cela démontre à quel point Euclid est puissant, découvrant de nouvelles choses même dans des endroits que nous pensions bien connaître, explique Valeria Pettorino, scientifique du projet Euclid à l’ESA. Cette découverte est très encourageante pour l’avenir de la mission et laisse entrevoir ses capacités fantastiques. » Les astronomes espèrent qu’Euclid détectera encore une vingtaine de lentilles gravitationnelles fortes.
Euclid en quête de lentilles gravitationnelles faibles
Toutefois, sa principale mission reste de rechercher les effets plus subtils des lentilles gravitationnelles faibles. Celles pour lesquelles les galaxies d’arrière-plan n’apparaissent que légèrement étirées ou déplacées. Pour détecter ces effets, les scientifiques devront analyser des milliards de galaxies, autour desquelles ils comptent bien trouver quelque 100 000 lentilles gravitationnelles.
Lancé le 1er juillet 2023, Euclid a commencé à étudier le ciel dans le détail le 14 février 2024. Il crée progressivement la carte 3D de notre Univers la plus complète à ce jour. Et une découverte aussi étonnante, si tôt dans sa mission, laisse espérer qu’Euclid pourrait être en passe de révéler de nombreux autres secrets du cosmoscosmos.
