Les découvertes les plus marquantes du télescope Spitzer de la NASA en 16 photos

La nébuleuse du Crabe est un vestige de l'explosion d'une supernova capturée par le télescope Spitzer. NASA/JPL-Caltech

L'un des plus puissants télescopes spatiaux de la NASA prend sa retraite à la fin du mois de janvier 2020, après une illustre carrière de 16 ans. Le télescope spatial Spitzer a été lancé il y a près de 16 ans avec une mission importante : "fournir une vue infrarouge unique de l'univers et nous permettre d'observer les régions de l'espace qui sont cachées des télescopes optiques." Le télescope a été conçu pour détecter la lumière infrarouge, ce qui lui permet de voir à travers de grands nuages denses de gaz et de poussière. À l'intérieur de ces nuages, de nouvelles étoiles et de nouveaux systèmes planétaires se forment, des galaxies et des étoiles entrent en collision, et des trous noirs apparaissent.

Les scientifiques de la Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie, enregistrent et interprètent les données que Spitzer leur envoie depuis des années. Ces travaux ont conduit à la découverte d'exoplanètes potentiellement habitables, ont révélé des anneaux autour de Saturne et ont soulevé de nombreuses nouvelles questions sur le cosmos. Réfléchissant à ce que le télescope a pu apporter, Suzy Dodd, ancienne responsable du projet Spitzer, a déclaré à la presse mercredi 22 janvier 2020 : "nous soulevons le voile cosmique de l'univers. Il y a une multitude de choses que nous pouvons observer".

Mais comme le télescope a flotté dans l'espace, ses systèmes ont vieilli et la durée de vie des batteries a diminué. Les ingénieurs et les astronomes ont donc eu du mal à communiquer avec le télescope Spitzer. C'est pourquoi la NASA a décidé de le mettre hors service. Le dernier jour officiel de collecte de données de Spitzer sera donc le 30 janvier.

Regardez les remarquables images que Spitzer a capturées au fil des ans, elles nous ont permis de mieux comprendre l'univers.

La NASA a lancé le télescope spatial Spitzer en 2003.

Le télescope spatial infrarouge (plus tard connu sous le nom de Spitzer) est lancé depuis Cape Canaveral en Floride le 25 août 2003. NASA

C'est l'un des "grands observatoires" de la NASA : un groupe de quatre télescopes satellites américains qui mesurent différentes sortes de lumière.

Le télescope Spitzer a été le dernier à être lancé. Les trois autres lancés avant lui étaient le télescope spatial Hubble en 1990, l'observatoire à rayon gamma Compton, qui a mesuré les rayons gamma de 1991 à 2000, et l'observatoire de rayons X Chandra en 1999.

Les instruments de Spitzer suivent la lumière infrarouge entre des longueurs d'onde de 3 et 180 microns (1 micron est un millionième de mètre).

La nébuleuse de l'Hélice a une structure tridimensionnelle complexe difficile à visualiser. Les données de Spitzer ont été utilisées pour créer un nouveau portrait de la nébuleuse, publié le 9 janvier 2006. NASA/ESA/JPL-Caltech/J. Hora (CfA) et C.R. O'Dell (Vanderbilt)

La mesure de la lumière infrarouge est utile aux astronomes car à ces longueurs d'onde, la lumière peut mieux pénétrer les épais nuages de gaz et de poussière que la lumière visible.

Une image prise par Spitzer de la nébuleuse de la Patte de Chat, une région de formation d'étoiles dans la Voie lactée située dans la constellation du Scorpion. Les astronomes estiment sa distance de la Terre comprise entre 4 200 et 5 500 années-lumière. NASA/JPL-Caltech

Spitzer a pris des images remarquables des galaxies et des nébuleuses. 

Une galaxie située à environ 23 millions d'années-lumière, appelée NGC 4258. Lorsque le gaz se réchauffe, des bulles sont éjectées dans les régions extérieures des bras de la galaxie. Rayon X : NASA/CXC/Caltech/P.Ogle et al ; Optique : NASA/STScI ; IR : NASA/JPL-Caltech ; Radio : NSF/NRAO/VLA

Spitzer peut même mesurer les bulles de gaz pressurisé qui indiquent la création d'étoiles dans les nébuleuses.

Le télescope a permis aux scientifiques de voir à travers la poussière afin de photographier la région centrale de notre propre galaxie, la Voie lactée.

Le centre de notre galaxie, la Voie lactée, capturé par les caméras infrarouges du télescope spatial Spitzer, le 9 octobre 2019. NASA, JPL-Caltech, Susan Stolovy (SSC/Caltech) et al.

Spitzer a découvert la deuxième étoile la plus brillante de notre galaxie, l'étoile de la nébuleuse de la Pivoine (au centre de cette image, poussiéreuse et encombrée) en 2008.

Une image du télescope spatial Spitzer montre l'étoile de la nébuleuse de la Pivoine dans une région poussiéreuse remplie d'étoiles. NASA/JPL-Caltech/Potsdam Univ.

L'étoile de la nébuleuse de la Pivoine brille avec une lumière équivalente à 3,2 millions de soleils. L'étoile la plus brillante, Eta Carina, produit une lumière équivalente à 4,7 millions de soleils.

En 2009, le télescope a permis aux scientifiques de découvrir un anneau supplémentaire autour de Saturne, invisible pour les télescopes à lumière visible. Cet anneau massif est principalement constitué de glace et de poussière.

Une illustration d'artiste montre l'anneau presque invisible autour de Saturne — le plus grand des nombreux anneaux de la planète géante. NASA/JPL-Caltech/Keck

Le diamètre de l'anneau est équivalent à environ 300 planètes Saturne alignées.

Spitzer a également trouvé la plus ancienne supernova documentée en 2011.

Cette image combine les données de quatre télescopes spatiaux pour créer une vue multi-longueurs d'onde de tout ce qui reste de RCW 86, le plus ancien exemple documenté de supernova. NASA/JPL-Caltech/ALMA

Puis, en 2016, les données du télescope spatial Spitzer ont aidé les scientifiques à déterminer la distance entre les jeunes étoiles et les disques protoplanétaires qui les entourent : des nuages rotatifs de gaz et de poussières denses.

Une illustration montre une jeune étoile entourée de son disque protoplanétaire. NASA/JPL-Caltech

La poussière d'étoile forme beaucoup de cercles autour des étoiles nouvellement formées. Pour en déterminer la quantité, les scientifiques ont utilisé une méthode appelée "photo-réverbération", également connue sous le nom d'"échos de lumière".

Voici comment cela fonctionne : comme une partie de la lumière d'une étoile frappe le disque environnant et provoque un "écho" retardé, les scientifiques peuvent mesurer le temps nécessaire à la lumière directe de l'étoile pour arriver sur Terre et le comparer au temps nécessaire à l'"écho" pour arriver.

Techniquement, le télescope spatial Spitzer a achevé sa mission principale il y a 11 ans, puisque c'est à ce moment-là qu'il a été à court du liquide de refroidissement à l'hélium nécessaire au fonctionnement de deux de ses trois instruments.

Une galaxie plus petite a pénétré le centre de la galaxie de la Roue il y a environ 100 millions d'années, créant de nouvelles étoiles à partir de l'impact. Cette image provient du télescope spatial Spitzer. NASA/JPL-Caltech

Cependant, les ingénieurs de la NASA ont su faire preuve de créativité pour tirer le meilleur du seul instrument qui continue à recueillir des données.

Le système de refroidissement passif du télescope le maintient à quelques degrés seulement au-dessus du zéro absolu afin de ne pas absorber de rayonnement infrarouge supplémentaire.

Le télescope spatial Spitzer a capturé cette image de l'amas de galaxies Abell 2744, également appelé amas de Pandore, en 2016. NASA/JPL-Caltech

Le télescope Spitzer suit la Terre dans son orbite autour du Soleil, tout en s'éloignant lentement de la Terre afin de ne pas absorber les radiations infrarouges de la Terre ou de la Lune. Ce rayonnement brouillerait en effet les autres mesures de lumière infrarouge.

C'est ce système de refroidissement passif qui a permis à une partie du troisième instrument de Spitzer de continuer à fonctionner pendant plus de 10 ans supplémentaires.

Un concept d'artiste montre le système planétaire Epsilon Eridani, situé à environ 10 années-lumière de la Terre dans la constellation Eridanus. NASA/JPL-Caltech

Pendant cette période, les mesures de lumière infrarouge du télescope ont contribué à faciliter l'essor de la chasse aux exoplanètes de la NASA — le terme désignant les planètes situées en dehors de notre Système solaire.

La planète LHS 3844b, représentée ici dans une illustration, a été découverte en 2018 par le télescope TESS (Transiting Exoplanet Satellite Survey) de la NASA. Les données de Spitzer ont révélé que sa surface pourrait ressembler à la Lune terrestre ou à Mercure. NASA/JPL-Caltech

Les observations de Spitzer ont conduit à la découverte de planètes autour de l'étoile TRAPPIST-1. Nous savons maintenant que les sept planètes du système sont toutes de la taille de la Terre et qu'elles sont terrestres. Trois d'entre elles semblent être potentiellement habitables.

Voici à quoi pourraient ressembler les sept planètes du système TRAPPIST-1 du point de vue de la planète TRAPPIST-1f (à droite). NASA/JPL-Caltech

Les premières planètes TRAPPIST-1 ont été découvertes en 2016 grâce aux observations de Spitzer et du télescope terrestre TRAPPIST (TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope) au Chili, qui porte le même nom que le système planétaire.

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Comme les différents produits chimiques émettent des quantités différentes de lumière infrarouge, les instruments de Spitzer ont également aidé les scientifiques à étudier la composition chimique des objets dans l'espace.

Une étude utilisant les observations du télescope spatial Spitzer de la NASA a découvert que la silice — l'un des minéraux les plus courants sur Terre — se forme lorsque des étoiles massives explosent. NASA/JPL-Caltech/CXC/ESA/NRAO/J. Rho (Institut SETI)

Les observations de Spitzer ont montré, par exemple, que les planètes situées autour d'étoiles plus froides pouvaient contenir des éléments vitaux comme le carbone et l'oxygène. Ces étoiles naines M et naines brunes sont réparties dans toute la Voie lactée.

Illustration d'artiste d'une jeune planète autour d'une étoile rougeâtre et froide. On peut voir un mélange de produits chimiques potentiellement vitaux s'amonceler à la base de rochers déchiquetés. NASA/JPL-Caltech

Certaines des données recueillies par Spitzer ont cependant fait émerger d'autres interrogations chez les astronomes. Les blobs galactiques géants, par exemple, restent une énigme.

Cette illustration montre les blobs galactiques en rouge et les galaxies lointaines en blanc. Elle offre une réponse possible aux questions concernant la source d'énergie dans les blobs galactiques : elle pourrait provenir de fusions galactiques. NASA/JPL-Caltech

Les astronomes peuvent voir la lueur de ces taches dans les télescopes à lumière visible, mais ne sont pas sûrs de la source d'énergie qui les éclaire. Spitzer a recueilli des données sur la lumière infrarouge qui les illumine, mais n'a pas résolu le mystère.

Même si le télescope prend sa retraite, les astronomes continueront à exploiter ces données pendant des années encore.

Version originale : Holly Secon/ Business Insider

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