Quatorze millions de galaxies en une seule image

Giga ist in vielen Bereichen der Consumer Electronics längst das neue Mega. Trotzdem sind 208 Gigapixel noch immer eine stattliche Bildgröße. So umfangreich war die Aufnahme, die ESA-Generaldirektor Josef Aschbacher und Carole Mundell, die Wissenschaftschefin der europäischen Raumfahrtorganisation, am 15. Oktober auf dem International Astronautical Congress in Mailand vorstellten.

Es ist ein Mosaik aus 260 Einzelbeobachtungen, die das europäische Weltraum-Spezialteleskop Euclid zwischen dem 25. März und dem 8. April dieses Jahres von einem Ausschnitt des südlichen Sternenhimmels gemacht hat. Mit dem Bild erscheint sozusagen der erste Band eines gewaltigen Himmelsatlas, zu dessen Erstellung das Instrument am 1. Juli 2023 zu seinem Beobachtungsposten in einer Sonnenumlaufbahn in 1,5 Millionen Kilometern Entfernung zur Erde gestartet worden war.

Die Aufnahme überdeckt mit 132 Quadratgrad etwa das 500-Fache dessen, was die Scheibe des von der Erde aus beobachteten Vollmondes abdeckt. Darauf zu sehen sind rund hundert Millionen astronomische Lichtquellen. Zumeist sind es Sterne der Michstraße, also unserer eigenen Galaxie, aber, wie der Zoom im Filmclip exemplarisch zeigt, auch fremde Galaxien, deren Form, Entfernung und Geschwindigkeit relativ zu unserem eigenen Standort im All Euclid vermessen kann. Tatsächlich enthält das jetzt veröffentlichte Mosaikbild rund 14 Millionen solcher Galaxien. Die Himmelskarte, die Euclid erstellen soll, ist also ein dreidimensionaler Atlas der Galaxien, so wie sie tatsächlich im Raum liegen – und zwar der größte, der bislang in Angriff genommen wurde.

Neben den Punktquellen der Sterne und den Scheibchen der Galaxien ist ein Schleier zu sehen, der sich in dieser Darstellung hellblau vom Schwarz des intergalaktischen Kosmos abhebt. Dabei handelt es sich um Gas und Staub in unserer Milchstraße, die kollektives Sternenlicht reflektieren. Aufgrund seines Aussehens wird er auch „galaktischer Cirrus“ genannt.

L’image désormais publiée ne couvre qu’un pour cent de ce qu’Euclide est censé capturer au cours de sa mission de six ans. L’atlas terminé mesurera alors environ deux milliards de galaxies, soit des distances à partir desquelles la lumière nous est parvenue pendant dix milliards d’années. L’un des principaux objectifs de ce projet est de cartographier avec précision la répartition de la matière noire inquiétante dans l’univers à grande échelle. Cette matière – si tant est qu’elle en soit une – n’a jusqu’à présent été perceptible qu’à travers ses champs de gravité ; sa nature physique est inconnue.

On espère également que l’Atlas d’Euclide fournira de nouvelles données sur ce que l’on appelle l’énergie noire, encore plus mystérieuse. C’est la raison de l’accélération de l’expansion de l’univers, découverte il y a seulement près de 25 ans. Jusqu’à présent, il semble qu’il s’agisse d’un phénomène qui ne change pas au fil des périodes cosmiques – une constante cosmologique. Cependant, les premiers signes, encore vagues, d’un ralentissement sont apparus récemment.

Enfin, la question de la constante cosmologique et les incohérences entre les différentes méthodes de détermination du taux d’expansion actuel du cosmos font que les astrophysiciens attendent avec un intérêt accru la première publication des résultats cosmologiques issus des données d’Euclide. Il est prévu pour 2026.

Avant cela, le prochain volume des Altas devrait paraître en mars 2025 et couvrira 53 degrés carrés supplémentaires. Depuis que le télescope a commencé ses opérations scientifiques en février 2024, douze pour cent de l’ensemble de la zone cible ont été observés. En raison de diverses restrictions de visibilité dues à la bande de la Voie lactée et de ses cirrus galactiques ainsi qu’à l’accumulation de poussière dans le plan orbital des planètes de notre système solaire, cela ne représente que 36 pour cent de l’ensemble du firmament. Même l’atlas des galaxies le plus complet à ce jour n’aura donc enregistré et mesuré qu’une petite fraction de l’univers observable. Celui-ci contient au moins cent milliards de galaxies.