Mort d’un portraitiste de l’Univers

Observée par le télescope spatial Spitzer, la galaxie de la Roue de chariot («Cartwheel galaxy») est une galaxie lenticulaire à anneau située à environ 500 millions d’années-lumière du Soleil dans la constellation du Sculpteur. Sa forme actuelle serait issue d’une collision avec une petite galaxie il y a environ 100 ou 200 millions d’années.
Photo: NASA Observée par le télescope spatial Spitzer, la galaxie de la Roue de chariot («Cartwheel galaxy») est une galaxie lenticulaire à anneau située à environ 500 millions d’années-lumière du Soleil dans la constellation du Sculpteur. Sa forme actuelle serait issue d’une collision avec une petite galaxie il y a environ 100 ou 200 millions d’années.

Il a découvert le dernier anneau de Saturne. Sa vision infrarouge lui a permis de révéler d’innombrablesobjets dits tièdes n’émettant pas de lumière visible par l’oeil humain. Il a percé les recoins de la Voie lactée masqués par des amas de poussière. Il a rapporté des images des galaxies parmi les plus vieilles de l’Univers. Il a trouvé de fascinantes exoplanètes, soeurs lointaines de notre bonne vieille Terre.

Seulement voilà, après 17 ans de travail fait et très bien fait, le télescope spatial Spitzer a cessé sa vie très utile il y a quelques heures, le jeudi 30 janvier, quand la NASA a officiellement mis fin à sa mission.

Le Spitzer Space Telescope, lancé en 2003, utilise — enfin, utilisait… —, le rayonnement infrarouge qui a une énergie plus faible que la lumière visible. Il pouvait retracer les étoiles froides, dont les naines brunes, les nébuleuses et certaines galaxies, en fait, tout un univers différent de celui qui est perçu par son cousin Hubble, beaucoup plus célèbre et qui a travaillé plus longtemps.

La disparition de la merveille technologique laisse dans le deuil des milliers d’astrophysiciens. La professeure Tracy Webb de l’Université McGill est du nombre. Elle a participé au programme de recherche après avoir remporté des concours internationaux d’accès aux données.

« C’est un jour triste parce que nous perdons un excellent instrument, explique-t-elle. Spitzer est le seul télescope de sa taille dans l’espace. L’atmosphère terrestre absorbe la radiation infrarouge. Il faut donc une base spatiale comme celle-là pour réaliser les observations fondées sur le rayonnement infrarouge. »

Des exoplanètes

Le professeur Björn Benneke, del’Université de Montréal, fait aussi partie des endeuillés. « Montréal a entretenu de très bonnes connexions avec Spitzer », résume-t-il. Lui-même a utilisé les images exceptionnelles de ce grand oeil perçant pour découvrir et étudier des exoplanètes.

« C’est une retombée inattendue de ce télescope, note encore le professeur. La mission a été conçue à la fin des années 1990, avant les grandes découvertes des exoplanètes. Nos équipes, ici, ont trouvé de nouvelles méthodes pour analyser les données avec une haute précision. Spitzer permet même de percevoir une dimension de la lumière émise par une planète se trouvant derrière une étoile. »

La belle machine a joué un rôle central dans l’identification et l’analyse des sept soeurs rocheuses qui orbitent autour de l’étoile Trappist-1, à moins de 39 années-lumière de notre système solaire. Trois d’entre elles, véritablement découvertes par Spitzer, orbitent dans une zone habitable. Cette percée exceptionnelle a fait la une du New York Times en 2016.

La professeure Webb, de McGill, a plutôt utilisé les données pour étudier les galaxies lointaines. « Nous avons examiné la lumière produite par de très jeunes étoiles de ces galaxies éloignées pour mieux comprendre leur formation », explique-t-elle.

Encore des merveilles

En 2013, après dix ans de travail pour produire deux millions d’images, Spitzer a aussi permis de cartographier très finement la Voie lactée. Le portfolio des images spitzeriennes en comprend des millions d’autres que les astrophysiciens vont étudier pendant des années encore pour rajouter d’autres études aux quelque 2000 déjà produites.

« Je crois qu’il y a encore de grandes choses à découvrir dans les données de Spitzer », dit le professeur de l’UdeM. Il vient tout juste de publier en janvier à partir de données ce télescope sur une autre série d’exoplanètes semblables à celle de Trappist-1.

Et quand c’est fini, ça recommence. Le nouveau télescope James-Webb en développement sera également équipé d’une composante infrarouge. Le digne successeur, qui sera le plus complexe et le puissant télescope jamais construit, doit entrer en fonction en 2021.

L’Agence spatiale canadienne (ASC) participe au projet avec l’Agence spatiale européenne et la NASA. Le Canada y investit un demi-milliard, notamment pour fournir au télescopedes instruments (dont un détecteur de guidage). Des scientifiques canadiens auront cette fois un accès prioritaire aux données générées par la mission « qui promet de changer notre compréhension de l’univers », dit le site officiel de l’ASC.

« Nous avons beaucoup appris avec Spitzer, conclut le professeur Benneke. Le design et la préparation du James-Webb y gagnent. Un quart de sa mission est consacré aux exoplanètes, par exemple pour analyser leur atmosphère, peut-être même pour commencer à chercher de la vie sur ces corps célestes. »

Bio d’un héros

Le télescope Spitzer, ainsi que les appareils Hubble (lumière visible, 1990), Compton (rayon gamma, 1991) et Chandra (rayon X, 1999), appartiennent au Programme des grands observatoires de la NASA développé à la fin du siècle dernier pour répondre à certaines grandes questions de l’astrophysique. Chacun d’entre eux est adapté à l’observation d’une région précise du spectre électromagnétique.

Le télescope infrarouge est nommé en l’honneur d’un astrophysicien, Lyman Spitzer Jr (1914-1997), premier à suggérer l’envoi en orbite d’un télescope spatial.

Le rêve réalisé a été lancé par une fusée Delta II le 25 août 2003 après vingt ans de préparation et de construction. Il a fonctionné comme prévu jusqu’à l’épuisement de ses réserves d’hélium liquide en 2009. Il a ensuite continué en mode chaud, jusqu’à vendredi.

La merveille technologique permet d’observer des objets dits tièdes qui n’émettent pas la lumière visible perçue à l’oeil nu. Pour y arriver, ses caméras fonctionnent dans un milieu maintenu à très basse température (-268 degrés).

Le satellite artificiel mesure quatre bons mètres de haut. Il pèse près d’une tonne. Son miroir primaire s’étend sur 85 centimètres de diamètre. Cet équipement a coûté environ deux milliards à construire et à entretenir.

Au total, Spitzer aura passé plus de 6000 jours et nuits dans l’espace. Il dort maintenant en orbite autour du soleil à 568 km de la Terre.