À quel point l'espace est-il sombre ?
La réponse à cette question n'est pas aussi simple qu'il n'y paraît. Les données de la sonde New Horizons ont permis de clarifier la situation, du moins sur le plan visuel.
L'ensemble de l'espace est rempli de rayonnement de fond, qui peut être observé dans différentes longueurs d'onde et qui provient de différentes sources. Le plus connu est le fond micro-onde (rayonnement à trois kelvins), un vestige des premiers instants de l'univers. Les fonds dans le domaine des rayons X, des ondes radio ou du visuel sont moins connus. Il y a environ trois ans, une équipe dirigée par Marc Postman du Space Telescope Science Institute de Baltimore avait fait sensation en analysant des images prises par la sonde spatiale New Horizons. La sonde a entre-temps largement dépassé les planètes du système solaire. Le groupe y a décelé des indices selon lesquels le rayonnement cosmique de fond était plus fort que prévu dans le visible. Ainsi, l'espace serait plus brillant dans le visible que ce qui peut être expliqué par les seules étoiles et galaxies. L'équipe a maintenant examiné d'autres nouvelles images de New Horizons et a considérablement affiné ses corrections dans le traitement des données pour la lumière diffusée dans l'espace et dans la caméra embarquée. Tout indique désormais que la luminosité de l'univers en visuel peut tout à fait s'expliquer par la lumière de toutes les étoiles et galaxies.
La sonde New Horizons, qui se trouve désormais à 7,3 milliards de kilomètres de nous, soit 57 fois la distance Terre-Soleil (57 unités astronomiques ou 57 UA), a survolé de près la planète naine Pluton en juillet 2015 et un petit membre de la ceinture de Kuiper en janvier 2019. Elle porte la caméra active actuellement la plus éloignée du Soleil, la Long Range Reconnaissance Imager (LORRI). Les caméras des sondes Voyager 1 et 2, beaucoup plus éloignées de nous, ont été mises hors service il y a plus de 30 ans, car elles consommaient beaucoup d'énergie. Les deux sondes n'étaient alors pas encore allées aussi loin dans l'espace que New Horizons aujourd'hui.
À une distance de 57 UA, New Horizons a nettement dépassé la poussière et les autres objets du système solaire, tels que les planètes et les astéroïdes, et bénéficie donc d'une vue imprenable sur le cosmos. En particulier, les nuages de poussière dans le plan principal du système solaire entre les planètes rendent difficiles les mesures avec des télescopes spatiaux tels que Hubble ou Webb, qui visent à estimer l'intensité du rayonnement provenant de l'espace lointain.
LORRI n'a pas ce genre de problèmes, mais il faut tout de même faire preuve d'un soin particulier lors de l'évaluation. Pour l'étude actuelle, la caméra a photographié plus de 20 régions du ciel dans lesquelles il n'y a pas d'étoiles brillantes au premier plan ou de galaxies lumineuses. Lors des prises de vue, la sonde a été orientée de manière à ce que l'appareil photo ne soit pas exposé aux réflexions ou à la lumière parasite du soleil. De plus, les méthodes d'évaluation ont été améliorées en ce qui concerne la lumière parasite provenant d'étoiles brillantes en dehors du champ de l'image. En utilisant les cartes précises du télescope spatial européen Planck, qui a cartographié avec une grande précision l'ensemble du ciel dans la région du fond diffus cosmologique de trois kelvins, la lumière diffusée par les particules de poussière du système de la Voie lactée dans les zones d'image de New Horizons a également pu être éliminée.
Il s'avère que dans le domaine optique, la lumière des étoiles et des galaxies est suffisante pour expliquer le rayonnement cosmique de fond visuel. Il n'est pas nécessaire d'attribuer la luminosité observée à des sources cosmiques encore inconnues.
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Article original sur Spektrum.de
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