Le puzzle de l’Univers primitif pourra être observé plus largement grâce au Nancy Grace Roman Telescope. Son lancement n’est pas pour tout de suite, mais une simulation de prise de vue a été produite.

Tandis que le télescope spatial James Webb s’est enfin déployé dans l’espace, d’autres projets sont à prévoir dans un futur proche. Parmi eux, le Nancy Grace Roman Space Telescope, qui tient son nom de la « mère » du télescope spatial Hubble. Développé par la Nasa, il est conçu pour « percer les secrets de l’énergie noire et de la matière noire, rechercher et imager des exoplanètes, et explorer de nombreux sujets en astrophysique infrarouge ». Le lancement est prévu d’ici 2027.

Le diamètre de ce nouveau télescope devrait mesurer 2,4 mètres. Cette dimension est la même que pour Hubble… mais il y a une différence technologique de taille à l’intérieur. La vue infrarouge du Roman devrait être 100 fois plus large que celle de Hubble. D’ailleurs, le surnom originel du télescope était Wide Field Infrared Survey Telescope — Wide Field signifiant « champ large ».

Une simulation du champ profond potentiel du Roman Space Telescope, publiée le 10 janvier 2022, permet de comprendre et de visualiser ce qu’apportera un tel élargissement.

La zone sera 300 fois plus grande que celle couverte par Hubble

L’image produite par cette équipe d’astrophysiciens simule (à partir d’un univers de synthèse) ce que devrait voir le télescope spatial, une fois lancé, lorsqu’il produira une « méga-exposition » similaire à ce que sait faire Hubble, mais en bien plus grande.

Sur l’image de synthèse ci-dessous, les 18 carrés correspondent au champ de vision du Roman Space Telescope en une seule observation.

Le futur télescope spatial Roman verra bien plus large que Hubble : voici à quel point
Image obtenue avec une simulation par ordinateur : la largeur de vue du Roman Space Telescope est représentée par les 18 carrés du dessus ; en bas, c’est un zoom qui est simulé. // Source : ASA’s Goddard Space Flight Center

Pour comparaison, la zone est 300 fois plus grande que celle couverte par Hubble. Si la précision est similaire et permettra de remonter jusqu’aux mêmes âges primitifs de l’Univers, c’est l’échelle de ce qui est observé qui va s’agrandir : au lieu de milliers de galaxies, les observations du Roman révéleront des millions de galaxies en une seule prise de vue. Cela offrira « une vision beaucoup plus large des écosystèmes cosmiques ».

« Une vision beaucoup plus large des écosystèmes cosmiques »

Nasa, à propos du Roman Space Telescope

Sur le côté en bas de l’image, la simulation montre comment il sera possible de zoomer profondément dans le champ ultra profond de l’Univers pour y observer avec acuité un grand nombre galaxies. Vous pouvez approfondir cette simulation point par point via une vidéo sur le site de la Nasa.

« Le champ ultra profond de Hubble nous a donné un aperçu de la jeunesse de l’univers, mais il était trop petit pour révéler beaucoup d’informations sur ce qu’était réellement le cosmos à cette époque dans son ensemble », précise Brant Robertson, coauteur de la simulation, professeur d’astronomie à l’Université de Californie-Santa Cruz.

L’astronome livre une illustration pour se figurer le changement. Imaginez un puzzle composé de 10 000 pièces. Hubble permet de voir une seule pièce, quand le Roman permettrait de donner « 100 pièces de puzzle connectées entre elles », ce qui offre une « bien meilleure image de ce qu’était l’univers primitif ».

Pour les astronomes, cela pourrait aussi résoudre un dilemme : choisir entre prendre une image large, mais peu profonde ou prendre une image serrée, mais sensible et profonde. Le champ de vision infrarouge de Roman permettra de regarder tout à la fois profondément et largement, « simultanément ».

Un élargissement qui ouvre la voie à de nouvelles découvertes scientifiques et, au moins, à en préciser certaines. Or, le champ profond de Hubble a révolutionné notre compréhension de l’Univers primitif : que révélera le Nancy Grace Roman Telescope ?