The Vera C. Rubin Observatory: A Window to the Cosmos
Le Vera C. Rubin Observatory s’apprête à ouvrir les yeux sur le cosmos et les scientifiques prédisent qu’il détectera des millions d’étoiles vampires en train d’exploser alors qu’elles se nourrissent de leurs compagnons stellaires. Actuellement en construction sur le mont chilien Cerro Pachón, le Rubin Observatory devrait commencer sa Legacy Survey of Space and Time (LSST) de 10 ans plus tard cette année.
L’objectif de la mission
Les scientifiques espèrent que cette mission permettra d’en apprendre davantage sur l’énergie sombre, une force inconnue qui accélère l’expansion de l’univers. Pour cela, ils se basent sur les données provenant des supernovas de type Ia, qui sont des éruptions d’étoiles naines blanches. Ces éruptions étant très uniformes en termes de luminosité, les astronomes peuvent les utiliser pour mesurer les distances dans l’univers.
Généralement, il est difficile de déterminer si un objet astronomique est lumineux car il émet beaucoup de lumière ou bien s’il est proche de la Terre. Le fait que les supernovas de type Ia émettent une quantité de lumière standard permet aux astronomes de mesurer leur luminosité et de combiner ces informations avec celles de leurs galaxies environnantes pour calculer leurs distances réelles. Cela permettra de mieux comprendre l’expansion de l’univers et de créer des repères pour certaines distances.
Les étoiles naines blanches : des vampires stellaires
Les étoiles naines blanches se forment lorsque des étoiles de masse similaire à celle du Soleil épuisent leur combustible nécessaire aux réactions de fusion nucléaire. Ces étoiles s’effondrent alors sous l’effet de leur propre gravité et perdent une grande partie de leur masse. Elles se retrouvent ensuite en-dessous de la limite de Chandrasekhar d’environ 1,4 masse solaire, ce qui signifie qu’elles ne peuvent pas produire de supernova.
Cependant, si l’étoile naine blanche existe en duo avec une autre étoile, elle peut commencer à s’alimenter en matière de son compagnon. Ce processus se poursuit jusqu’à ce que l’étoile naine blanche ait accumulé suffisamment de matière pour dépasser la limite de Chandrasekhar. À ce stade, l’étoile naine blanche explose en une supernova de type Ia, qui la détruit généralement complètement.
L’importance des données pour l’étude de l’énergie sombre
Les supernovas de type Ia sont essentielles pour l’étude de l’énergie sombre depuis leur découverte en 1998. Elles ont permis de déterminer que l’univers s’étend à un rythme accéléré. L’énergie sombre représente environ 68% de l’énergie totale de l’univers, mais elle n’a commencé à dominer que lorsque l’univers avait entre 9 et 10 milliards d’années. Auparavant, l’univers était dominé par la matière, et avant cela, il était régi par l’énergie du Big Bang.
Le modèle le plus solide de l’évolution de l’univers, le modèle Lambda Cold Dark Matter (LCDM), suggère que l’énergie sombre est constante. Cependant, les résultats récents du Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) ont suggéré que ce n’est pas le cas, laissant entendre que la force de l’énergie sombre change. Le Rubin Observatory permettra d’accumuler un plus grand nombre de données sur les supernovas de type Ia à différentes distances, ce qui pourrait aider à résoudre cette question.
Préparer l’avenir de l’astronomie
Le Rubin Observatory doit se préparer à un déluge de données lorsqu’il commencera à observer le ciel de l’hémisphère sud. On estime qu’il générera jusqu’à 10 millions d’alertes et 20 téraoctets de données chaque nuit. Le traitement de ces alertes sera effectué par des systèmes logiciels avant d’être transmis aux astronomes du monde entier.
Grâce aux capacités de détection rapides du Rubin Observatory, les astronomes auront la possibilité d’étudier les supernovas de type Ia avant qu’elles ne disparaissent. Cela permettra d’obtenir un échantillon plus large de ces éruptions stellaires et d’améliorer les modèles de l’influence de l’énergie sombre sur l’univers.
Le Rubin Observatory marque un changement générationnel dans la façon dont nous faisons de la science, et il est essentiel de développer des méthodes qui seront utilisées par les générations à venir.
