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Équipé de 5000 robots disposant chacun d’une fibre optique, DESI pointera automatiquement vers des galaxies et quasars préalablement sélectionnés pour en détecter la lumière et ainsi mesurer leur distance à la Terre © LBL

L’instrument spectroscopique pour l’énergie noire, DESI (pour Dark Energy Spectroscopic Instrument) a vu sa « première lumière », début des essais finaux avant sa mise en service. Autrement dit, il devrait commencer ses observations scientifiques de cartographie du Ciel début 2020, la première publication importante de données étant attendue pour 2021. Cet instrument international, auquel ont contribué, en France, le CEA, le CNRS et Aix-Marseille Université, scrutera le Ciel à la recherche de l’énergie noire. 

Installé sur le télescope Mayall à l’observatoire de Kitt Peak, dans l’Arizona (États-Unis), DESI recueillera les spectres optiques de dizaines de millions de galaxies et de quasars pour créer une carte 3D couvrant l’Univers proche, jusqu’à 11 milliards d’années-lumière.

Les mesures de distance des objets observés par DESI seront confrontées aux prédictions du modèle standard de la cosmologie, qui suppose l’existence d’une composante inconnue et jamais directement observée appelée, faute de mieux, « énergie noire ». Cette énergie serait responsable de l’accélération, depuis cinq milliards d’années, de l’expansion de l’Univers.

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Le spectrographe DESI est monté sur l’ancien télescope Nicholas U. Mayall de l’observatoire de Kitt Peak, près de Tucson © Marilyn Chung/Lawrence Berkeley National Laboratory

En théorie, DESI peut parcourir quelque 5000 galaxies toutes les vingt minutes ; autrement dit, il serait capable de mesurer la distance de près d’un million de galaxies toutes les trente nuits d’observation. Cela correspond à cinq fois plus d’objets et deux fois plus vite que les meilleurs instruments déjà existants.

« DESI représente un progrès significatif par rapport aux instruments précédents par le nombre d’objets mesurés. En regardant des objets très différents et à différentes époques, nous pourrons cartographier l'histoire de l'Univers et comprendre sa composition », souligne Nathalie Palanque-Delabrouille (CEA-Irfu, Paris Saclay), co-porte-parole de la collaboration DESI.

La collaboration internationale DESI est pilotée par le Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) du Department of Energy américain. Elle réunit près de 500 chercheurs de 75 institutions, provenant de 13 pays.

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L’équipe d’un fournisseur de Santa Rosa, en Californie, pose derrière une lentille DESI après avoir appliqué un traitement antireflet © VIAVI Solutions