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Hubble scrutera plus profondément les mystères de l'univers
La semaine dernière, la NASA a annoncé une nouvelle mission de réparation Hubble, qui pourrait prolonger la durée de vie du télescope en orbite d'au moins cinq ans et fournir aux astronomes des recherches sans précédent sur les origines de l'univers. Le télescope spatial sera doté d'une nouvelle caméra et d'un spectrographe (un appareil de mesure des ondes lumineuses), et certains composants existants seront réparés.
Ce détail de l'image Hubble Ultra Deep Field (HUDF), achevée en 2004 après que les astronomes aient combiné des observations dérivées de plus de 400 orbites de Hubble, montre des dizaines de galaxies telles qu'elles étaient aussi petites que 400 millions d'années après le big bang - environ 3 % de l'âge actuel de l'univers. Jusqu'au lancement du télescope spatial James Webb en 2013, cela devrait rester le regard le plus profond jamais réalisé sur le cosmos. (Crédit : NASA, ESA, S. Beckwith (STScI), et l'équipe HUDF)
Les nouvelles capacités continueront le record de Hubble de repousser les frontières vers l'extérieur, a déclaré Craig Wheeler, astronome à l'Université du Texas et président de la Société américaine d'astronomie . Le télescope Hubble a déjà scruté plus profondément dans le cosmos que tout autre, et avec deux nouveaux instruments, il pourra le faire mieux, repoussant potentiellement vers les origines de l'univers, dit Wheeler.
Un nouveau Spectrographe des origines cosmiques (COS) sera installé dans le télescope, augmentant sa capacité à détecter la lumière ultraviolette d'un facteur 30. Cela permettra d'observer des centaines d'objets trop faibles pour être photographiés avec les autres instruments de Hubble, selon l'Université du Colorado. Michael Shull, membre de l'équipe qui a développé l'instrument COS.
COS pourrait aider les astronomes à comprendre comment les galaxies se sont formées en analysant le mélange d'éléments crachés par les quasars et par les étoiles mourantes appelées supernovae. Le seul autre télescope existant capable de surveiller la lumière ultraviolette est le FUSE vieillissant, un instrument beaucoup plus petit qui ne devrait durer qu'un an environ. Sans la mission de réparation Hubble, dit Shull, les astronomes ultraviolets étaient confrontés à au moins une décennie sans l'équipement nécessaire pour faire de nouvelles observations. COS permettra de faire le premier relevé approfondi du ciel pour les sources ultraviolettes, selon Shull. Jusqu'à présent, nous n'avons fait qu'effleurer la surface, dit-il. Au lieu de 10 ou 15 sources [de lumière] dans tout le ciel, il y en aura des centaines, voire des milliers.
Les astronomes sont également enthousiasmés par la caméra à champ large de troisième génération (WFC3), qui augmentera considérablement les capacités de la caméra qui a été l'instrument le plus utilisé de Hubble. La caméra existante a déjà révélé beaucoup de choses sur notre système solaire, les galaxies lointaines et les nuages de gaz. Il est également utilisé pour créer les images Hubble Ultra Deep Field, qui ont sondé plus profondément dans le cosmos que n'importe quelle image astronomique précédente, ont révélé des galaxies dans leurs premiers stades de formation et ont forcé des révisions dans les théories antérieures sur la façon dont ces collections géantes d'étoiles se sont réunies.
Grâce aux progrès des détecteurs à semi-conducteurs, la nouvelle caméra sera presque d'un ordre de grandeur plus sensible que son prédécesseur, le WFC2, a déclaré Jeffrey Hoffman, professeur d'astronautique au MIT et ancien astronaute qui a aidé à installer le WFC2 lors d'un entretien avec Hubble. mission en 1993. En augmentant la capacité du télescope à détecter des objets faibles, dit Hoffman, la nouvelle caméra ouvrira un immense espace de découverte inexploré, avec un potentiel de nouvelles découvertes qui ne peut être prédit.
La nouvelle mission de réparation comprendra également une tentative de réparation du spectrographe imageur du télescope spatial (STIS), l'un des instruments livrés lors d'une précédente mission d'entretien de Hubble en 1997. STIS a fonctionné avec succès jusqu'en 2004, date à laquelle il a subi une panne de courant. Avant d'échouer, cependant, cet instrument a fait une percée majeure, fournissant pour la première fois des preuves directes de trous noirs supermassifs au centre de certaines galaxies. Les astronomes pensaient depuis longtemps que de tels trous noirs existaient, mais le fait d'avoir la preuve a aidé à confirmer les prédictions théoriques.
Les astronautes tenteront de réparer l'instrument au cours d'une prochaine mission, qui est provisoirement prévue pour le printemps 2008. Poursuivre les travaux sur les trous noirs, y compris en apprendre davantage sur la façon dont ils se sont formés et comment ils interagissent lorsque les galaxies entrent en collision, sera parmi les plus élevés de l'instrument priorités si les réparations difficiles réussissent. Contrairement au remplacement d'instruments entiers, qui était une capacité conçue dans Hubble dès le départ, la réparation de l'alimentation électrique défaillante est une opération beaucoup plus délicate qui implique d'entrer dans les entrailles de l'instrument pour échanger des composants. Hoffman souligne que cela nécessite de retirer 120 boulons qui pourraient potentiellement flotter et endommager d'autres parties du télescope.
Pour éviter cela, la NASA a développé un schéma très intelligent avec un conteneur en plexiglas qui capturera tous les boulons desserrés au fur et à mesure qu'ils sont retirés, dit Hoffman. Si tout se passe bien, ils rendront les choses faciles.
Wheeler dit qu'un résultat important du maintien du télescope Hubble plus longtemps est qu'il devrait maintenant survivre assez longtemps pour chevaucher le télescope de prochaine génération qui prendra finalement sa place : le télescope spatial James Webb, qui doit être lancé en 2013. Alors que le télescope Webb sera beaucoup plus grand que Hubble, avec un miroir principal de 6,5 mètres de diamètre par rapport aux 1,8 mètres de Hubble, Webb ne remplacera pas toutes les fonctions de Hubble. Webb est principalement conçu pour l'observation infrarouge, tandis que Hubble est également efficace pour la lumière visible et ultraviolette.
Avoir les deux télescopes fonctionnels en même temps, ce qui n'est pas assuré mais est maintenant probable, est extrêmement important, dit Wheeler. Cela vous donne une capacité multispectrale pour des observations coordonnées, et ainsi vous obtenez beaucoup plus d'informations sur un objet donné.
Jusque-là, le Hubble réparé continuera à réaliser une variété de projets qui ne peuvent être réalisés avec aucun autre instrument. Vous ne pouvez pas faire de la science sans Hubble, dit Wheeler.