La prochaine mission SPHEREx de la NASA sera capable de scanner le ciel entier tous les six mois et de créer une carte de l'espace comme aucune autre. Le lancement est prévu au plus tard en avril 2025. Il étudiera ce qui s'est passé dans la première seconde après le Big Bang, comment les galaxies se forment et évoluent, et la prévalence de molécules essentielles à la formation de la vie, telles que l'eau enfermée dans notre galaxie sous forme de glace. Atteindre cet objectif nécessitera une technologie de pointe et la NASA a approuvé les plans finaux pour tous les composants de l'observatoire ce mois-ci.
"Nous passons du travail avec des modèles informatiques au travail avec de l'équipement réel", explique Allen Farrington, chef de projet SPHEREx au Jet Propulsion Laboratory de la NASA. — La conception du vaisseau spatial a été approuvée dans sa forme actuelle. Nous avons montré qu'elle peut s'incarner jusque dans les moindres détails. Alors maintenant, nous pouvons vraiment commencer à fabriquer et à assembler les pièces.
SPHEREx est l'acronyme de Spectro-Photomètre pour l'Histoire de l'Univers et moi.ces Explorateur, c'est-à-dire spectrophotomètre pour étudier l'histoire de l'univers et des glaces [spatiales]. Le nom lui-même indique deux directions de recherche. Premièrement, il s’agit de l’histoire de l’univers en général et de ses galaxies constitutives. Deuxièmement, un aperçu des réserves cosmiques d’eau et d’autres substances sans lesquelles l’existence de la vie est impossible.
Que peut nous dire SPHEREx sur l'univers en général ? Tout d'abord, il recevra un spectre de 490 millions de galaxies, ce qui permettra de déterminer la distance au système stellaire. Autrement dit, ces galaxies seront tracées sur une carte en trois dimensions. La distribution tridimensionnelle des galaxies porte l'empreinte de l'histoire de l'univers et des lois qui régissent son développement. La carte produite par SPHEREx sera particulièrement adaptée à l'étude de l'inflation cosmique. C'est le nom de l'hypothétique expansion explosive de l'espace-temps dans les premières fractions de seconde après le Big Bang.
L'univers est en expansion même maintenant, mais on suppose qu'immédiatement après le Big Bang, ce processus s'est déroulé à un rythme incroyable. Toute la partie actuellement observable de l'univers a littéralement explosé à partir d'une minuscule région de l'espace. Dans les 10 à 35 premières secondes après le Big Bang, le volume de cette "boule" a augmenté, selon diverses estimations, de 1030 à 1080 fois. On ne peut pas dire que tous les cosmologistes sont d'accord avec la théorie inflationniste. Mais il relie de nombreuses propriétés de l'univers observé, qu'il est difficile d'expliquer autrement.
Par exemple, cette théorie explique pourquoi le cosmos est si uniforme à grande échelle. Toutes les régions assez grandes (des centaines de millions à des milliards d'années-lumière) de l'univers se ressemblent comme deux gouttes d'eau. En comparant leur taille à la vitesse de la lumière (et ni la matière ni le rayonnement ne sont transmis plus rapidement), les scientifiques ont été forcés de conclure que chacune de ces régions avait sa propre histoire indépendante.
Les cosmologistes ont longtemps débattu de la cause de l'inflation. Selon l'une des hypothèses, il s'agirait de la naissance de particules issues du vide (l'effet Casimir), superposées à la courbure de l'espace-temps. D'autres modèles introduisent un champ spécial responsable de l'inflation — l'inflaton. D'autres utilisent plusieurs inflatons à la fois. Les cartes de répartition des galaxies réalisées par SPHEREx vous permettront de faire un choix en faveur de l'une de ces théories. Du moins les scientifiques l'espèrent-ils.
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