Le plus grand appareil photo numérique au monde : une avancée majeure dans le domaine de l'astronomie

Au sommet du Cerro Pachón, une montagne de 2 682 mètres de haut située à environ 482 kilomètres au nord de la capitale chilienne Santiago, le nouveau télescope de l'observatoire Vera Rubin est sur le point de démarrer.

L'observatoire Vera Rubin est en construction au sommet du Cerro Pachón, au Chili. (Photo : SLAC)

Surnommé le plus grand appareil photo numérique du monde, l'appareil photo du télescope a une résolution de 3 200 mégapixels, soit l'équivalent du nombre de pixels de 300 téléphones portables, et chaque photo couvrira une zone du ciel aussi grande que 40 pleines lunes.

Toutes les trois nuits, le télescope photographie l’ensemble du ciel visible, créant des milliers d’images qui permettent aux astronomes de suivre tout ce qui bouge ou change de luminosité. L'observatoire Vera Rubin espère découvrir quelque 17 milliards d'étoiles et 20 milliards de galaxies que les humains sur Terre n'ont jamais vues auparavant.

« La mission Rubin permettra de réaliser de nombreuses choses », a déclaré Clare Higgs, astronome à l’observatoire. « Nous explorons le ciel comme jamais auparavant, ce qui nous donne la possibilité de répondre à des questions que nous n’aurions jamais cru possibles. »

Le télescope étudiera le ciel nocturne pendant exactement une décennie, prenant 1 000 photos chaque nuit. « Dans dix ans, nous parlerons de nouveaux domaines scientifiques, de nouvelles classes d'objets, de nouvelles découvertes. C'est vraiment passionnant », a ajouté Higgs.

À l'intérieur du télescope Rubin se trouve la plus grande caméra du monde, de la taille d'une petite voiture, pesant 3 000 kg avec une résolution de 3 200 mégapixels. (Photo : SLAC)

L'interrupteur est prêt à être allumé.

La construction a commencé en 2015 et le télescope porte le nom de l'astronome américaine pionnière Vera Rubin, décédée en 2016. Rubin a été la première à confirmer l'existence de la matière noire, une substance insaisissable qui constitue la majeure partie de la matière de l'univers mais qui n'a jamais été observée.

Bien que Vera Rubin soit un observatoire national américain, il est situé dans les Andes chiliennes. « Pour les télescopes optiques, il faut un endroit élevé, sombre et sec », a déclaré Higgs, faisant référence aux problèmes de pollution lumineuse et d’humidité de l’air, qui réduisent la sensibilité des instruments. « La qualité du ciel nocturne au Chili est exceptionnelle, c'est pourquoi il y a autant de télescopes ici. »

Actuellement en phase finale de construction, le télescope Rubin devrait être mis en service en 2025. « Nous harmonisons tout, en veillant à ce que tous les systèmes, du sommet aux canalisations et aux données, soient connectés de manière optimale et optimale. Tout est préparé depuis dix ans », a déclaré Higgs, précisant que le calendrier pourrait encore évoluer.

Le miroir primaire du télescope a un diamètre de 8,4 m. (Photo : SLAC)

Décoder le mystère de longue date de l'univers

La mission principale du télescope Rubin s'appelle Legacy Survey of Space and Time (LSST) pour une durée de 10 ans.

L'appareil photo de Rubin peut prendre une photo toutes les 30 secondes, générant 20 téraoctets de données en 24 heures. Une fois terminée, l’enquête générera plus de 60 millions de gigaoctets de données brutes.

Il suffit cependant de 60 secondes pour transférer chaque photo du Chili vers un laboratoire de recherche en Californie (États-Unis), où l'intelligence artificielle et les algorithmes l'analyseront d'abord, à la recherche de tout changement ou objet en mouvement et généreront une alerte si quelque chose est détecté.

« Nous nous attendons à voir environ 10 millions d’alertes par nuit provenant du télescope », a déclaré Higgs. Les alertes désignent tout changement dans le ciel et incluent de nombreux scénarios scientifiques, comme les objets du système solaire, les astéroïdes et les supernovae. Nous prévoyons la présence de millions d'étoiles et de milliards de galaxies dans le système solaire, d'où l'importance cruciale de l'apprentissage automatique.

Les données seront communiquées à un groupe restreint d'astronomes chaque année, et après deux ans, chaque ensemble de données sera rendu public pour que la communauté scientifique mondiale puisse l'étudier, a déclaré Higgs.

Les scientifiques se concentrent sur quatre principaux domaines de recherche : le catalogage du système solaire, y compris la découverte de plusieurs nouveaux corps célestes et peut-être d'une planète cachée connue sous le nom de Planète Neuf ; cartographie de la totalité de la galaxie terrestre ; explorer une classe spéciale d’objets appelés « objets transitoires » qui peuvent changer de position ou de luminosité au fil du temps ; et comprendre la nature de la matière noire.

Le télescope de l'observatoire Rubin devrait être capable de déchiffrer les mystères profonds de l'univers. (Photo : SLAC)

La communauté astronomique est très enthousiasmée par l’observatoire Vera Rubin. Le professeur de physique et d'histoire des sciences David Kaiser au Massachusetts Institute of Technology (États-Unis) a déclaré que ce télescope clarifierait les questions de longue date sur la matière noire et l'énergie noire - deux des concepts les plus mystérieux de l'univers.

Une autre énigme cosmique de longue date que le télescope Rubin pourrait résoudre est la chasse à la planète Neuf. Konstantin Batygin, professeur de science planétaire à l'Institut de technologie de Californie, a déclaré que le télescope offre une réelle chance de détecter directement la Planète Neuf. Même si la planète ne peut pas être observée directement, des cartes détaillées de l’architecture dynamique du système solaire — en particulier la distribution des orbites des petits corps — fourniraient des tests importants pour l’hypothèse de la Planète Neuf.

« Les perspectives sont passionnantes et révolutionnent certainement la science spatiale », a déclaré Priyamvada Natarajan, professeur d’astronomie et de physique à l’Université de Yale, faisant l’éloge du télescope Rubin.

Hua Yu (Source : CNN)

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