VIDEO. Feu vert pour X-IFU, l’instrument qui va révolutionner nos connaissances sur l’Univers

Grâce au spectomètre X-IFU, les phénomènes tels que les trous noirs pourront être observés et décodés. — IRAP

  • L’Agence spatiale européenne et le Centre national d’études spatiales viennent de donner leur feu vert au développement de l’instrument X-IFU, pièce maîtresse du futur télescope spatial Athena.
  • Lancé en 2031, ce petit bijou de technologies doit permettre de mieux comprendre la formation de l’Univers.
  • D’une très haute précision, l’instrument va être développé par un consortium de treize pays, avec aux manettes l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie.

« Un trou noir au milieu d’un amas de galaxies, c’est l’équivalent d’une tête d’épingle au milieu de 100.000 terrains de foot ». Pour bien comprendre la tâche ardue qui attend X-IFU, un des instruments du futur télescope spatial Athena, Didier Barret a décidé de planter le décor.

Après quatre années de recherches, le directeur de ce projet scientifique unique au monde a pu souffler il y a quelques semaines lorsque l’Agence spatiale européenne et le Centre national d’études spatiales (Cnes) ont donné leur vert feu au développement de ce spectromètre.

« Cela va nous permettre d’étudier comment l’Univers a évolué et s’est structuré, mais aussi le rôle joué par les trous noirs dans son évolution », a expliqué mardi le directeur de recherches à l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie (CNRS/CNES/Université Paul-Sabatier) de Toulouse.

Parmi les meilleurs indicateurs de ces transformations, il y a les rayons X émis par les explosions d’étoiles, les amas de galaxies ou encore les trous noirs, autant de phénomènes extrêmes de ce que l’on appelle l’Univers chaud et énergétique.

Des rayons X et un gros frigo

Tous ces objets du cosmos baignent dans du gaz chaud, véritable encyclopédie sur les étapes de la formation de l’Univers puisqu’il concentre les atomes produits par des générations successives d’étoiles.

Impossible de les observer depuis le plancher des vaches. Au même titre qu’on ne peut pas suivre la matière engloutie par les gigantesques trous noirs. Pour être sûr d’être aux premières loges pour les observer, il faut franchir la barrière de l’atmosphère qui les bloque et s’éloigner à près d’1,5 million de km de la Terre.

L'intégration de sondes thermiques sur un bac d'essai au sein de l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie de Toulouse. L’intégration de sondes thermiques sur un bac d’essai au sein de l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie de Toulouse. – B. Colin / 20 Minutes

C’est cette destination que prendra le télescope Athena, lancé depuis Kourou le 24 décembre 2031, 35 ans après que l’idée de sa conception a vu le jour. A son bord se trouvera donc X-IFU. D’ici là, 220 ingénieurs issus de 50 laboratoires de 13 pays différents auront mis au point ce petit bijou de technologies, dont la résolution est 50 fois supérieure à celle de l’observatoire spatial, XMM-Newton, lancé en 1999.

Cette pièce maîtresse d’Athena sera créée et assemblée à Toulouse, dans les locaux de l’Irap et du CNES. Des essais sont déjà en cours pour mettre au point les capteurs ultrasensibles de X-IFU ainsi que des prototypes pour refroidir les photons. « C’est un tout petit détecteur mais pour l’amener à zéro degré, il faut un gros frigo », plaisante Didier Barret. Un gros frigo donc, puisqu’il fera 800 kg quand le capteur ne dépassera pas les 2 cm2.

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