Euclid ouvre une nouvelle recherche de lentilles gravitationnelles : les citoyens peuvent aider à découvrir des galaxies qui courbent l’espace-temps
Le télescope spatial Euclid de l’ESA a de nouveau ouvert les portes au public pour l’un des travaux les plus complexes et les plus passionnants de l’astronomie moderne : la recherche de lentilles gravitationnelles fortes, de rares phénomènes cosmiques dans lesquels l’énorme masse d’une galaxie ou d’un amas de galaxies courbe l’espace-temps et modifie la trajectoire de la lumière provenant d’une galaxie d’arrière-plan plus lointaine. Ce phénomène même, souvent décrit comme des loupes cosmiques naturelles, est aujourd’hui l’un des outils importants pour comprendre la matière noire, l’énergie noire et l’expansion de l’Univers. Le nouveau projet Space Warps – ESA Euclid invite les citoyens à aider à reconnaître ces systèmes rares à partir d’images fraîches de la mission, et les scientifiques estiment que le nouvel ensemble de données pourrait contenir plus de 10 000 lentilles fortes jusqu’ici inconnues.
La lentille gravitationnelle n’est pas de la science-fiction, ni simplement une curiosité astronomique visuellement impressionnante. Il s’agit d’une conséquence directe de la théorie générale de la relativité d’Einstein, selon laquelle la masse courbe l’espace-temps. Lorsqu’une galaxie massive se trouve entre la Terre et une source de lumière encore plus lointaine, sa gravité peut courber les rayons lumineux de telle sorte que les observateurs voient des arcs déformés, plusieurs images du même objet ou un anneau lumineux presque complet, connu sous le nom d’anneau d’Einstein. Au début de 2025, Euclid a encore attiré l’attention du public précisément grâce à la découverte d’un impressionnant anneau d’Einstein autour de la galaxie NGC 6505, montrant quelle sensibilité et quelle résolution il possède pour détecter de tels phénomènes.
Des 500 premiers candidats à une nouvelle recherche bien plus vaste
La valeur de cette nouvelle action se voit le mieux à la lumière des résultats qu’Euclid a déjà fournis. En mars 2025, avec le premier paquet de données de survey, a également été publié un catalogue pionnier d’environ 500 candidats à des lentilles gravitationnelles fortes à l’échelle des galaxies, trouvés dans seulement une très petite partie de l’ensemble de données alors disponible. Ce résultat n’est pas né seulement d’un examen astronomique classique des images, mais d’une combinaison de modèles informatiques, du travail de scientifiques citoyens et de la vérification experte de chercheurs. Autrement dit, il s’est avéré que l’œil humain, lorsqu’il est bien guidé et soutenu par l’apprentissage automatique, joue encore un rôle décisif dans la recherche d’objets que l’automatisation seule ne reconnaît pas toujours de façon fiable.
À présent, la barre a été placée beaucoup plus haut. Selon les informations actuelles du projet Space Warps – ESA Euclid, cette nouvelle phase utilise des images d’Euclid jusqu’ici inédites, qui ne feront partie qu’à l’automne 2026 de la première grande publication de données, connue sous le nom de Data Release 1 ou DR1. L’équipe indique que des algorithmes d’apprentissage automatique, encore améliorés à partir des résultats précédents et des classifications humaines, ont examiné environ 72 millions de galaxies de la zone DR1. De cet ensemble gigantesque ont été extraits les candidats les plus probables, c’est-à-dire des centaines de milliers des découpes d’images les plus intéressantes qui passent maintenant par une vérification humaine. C’est précisément à ce stade que les volontaires interviennent, pouvant aider à reconnaître des arcs, des anneaux et d’autres signes de lentille gravitationnelle forte.
Une telle approche n’est pas seulement une solution pratique face à l’énorme quantité de données, mais aussi un exemple de la manière dont la science contemporaine fonctionne de plus en plus souvent : à la jonction de l’infrastructure institutionnelle, de l’intelligence artificielle et du travail du public. Pendant sa mission, Euclid envoie environ 100 gigaoctets de données par jour, et au cours du programme de six ans il devrait observer plus de 1,5 milliard de galaxies, jusqu’à des distances d’environ 10 milliards d’années-lumière. À de telles échelles, chaque couche supplémentaire de filtrage devient nécessaire. L’intelligence artificielle peut passer rapidement au crible une masse énorme d’enregistrements, mais les observateurs humains restent importants pour reconnaître des motifs inhabituels, des cas limites et des phénomènes qui ne suivent pas toujours les schémas attendus.
Pourquoi les lentilles gravitationnelles fortes sont si importantes
Derrière les images séduisantes d’arcs galactiques colorés se cache une valeur scientifique sérieuse. Les lentilles gravitationnelles fortes permettent aux chercheurs d’estimer la masse totale des galaxies et des amas de galaxies, y compris la matière noire invisible. Puisque la répartition de la masse détermine la manière dont la lumière sera déviée, l’analyse de la forme et de la géométrie d’une lentille peut révéler combien de matière se trouve dans le système observé et comment elle est répartie. Cela est particulièrement important parce que la plus grande partie de la matière dans l’Univers ne peut pas être observée directement par la lumière, mais que son action gravitationnelle peut être mesurée précisément par de telles méthodes.
Les lentilles gravitationnelles possèdent aussi un autre grand avantage : elles servent de télescopes naturels qui amplifient la lumière d’objets encore plus lointains. Grâce à cela, les astronomes peuvent regarder plus profondément dans l’Univers et étudier des galaxies qui, autrement, seraient trop faibles ou trop petites pour une analyse détaillée. En ce sens, chaque nouvelle lentille n’est pas seulement une nouvelle entrée astronomique dans un catalogue, mais aussi une fenêtre potentielle sur l’histoire plus ancienne de l’Univers. Plus l’échantillon de lentilles est vaste et de haute qualité, plus les analyses sur l’évolution des galaxies, la distribution de la matière noire et l’influence de l’énergie noire sur l’expansion accélérée de l’Univers sont précises et statistiquement fiables.
La mission Euclid a été conçue principalement pour répondre précisément à ces grandes questions. Les deux approches clés sur lesquelles elle repose sont la lentille gravitationnelle faible, qui observe de minuscules distorsions statistiques d’un grand nombre de galaxies, et les oscillations acoustiques baryoniques, qui servent d’étalon cosmique dans l’analyse de l’expansion de l’Univers. Mais les lentilles gravitationnelles fortes apportent un type d’information supplémentaire, très précieux. Elles offrent des exemples plus directs et souvent visuellement plus clairs de l’action de la gravité, tout en servant de vérification indépendante des modèles utilisés pour décrire la répartition de la masse et la dynamique de l’expansion cosmique.
L’avantage d’Euclid : large, profond et exceptionnellement net
Pour trouver des lentilles gravitationnelles, il ne suffit pas de disposer seulement d’un télescope sensible. Il faut aussi une combinaison d’une large couverture du ciel et d’une très haute résolution. C’est précisément là qu’Euclid possède un grand avantage. Le télescope de l’ESA a été conçu de manière à imager en un temps relativement court d’immenses zones du ciel avec une image très nette dans le visible et le proche infrarouge. Une telle combinaison permet de voir dans un seul champ à la fois d’énormes amas de galaxies et des structures très subtiles comme de fins arcs qui trahissent la présence d’une lentille gravitationnelle.
Euclid a été lancé en juillet 2023, et il a commencé ses observations scientifiques de routine le 14 février 2024. La mission est prévue pour six ans, au cours desquels elle devrait produire la carte tridimensionnelle de l’Univers la plus vaste jamais réalisée. L’ESA indique qu’au cours de cette période Euclid cartographiera environ un tiers du ciel et suivra les formes, les distances et les mouvements d’un nombre immense de galaxies. Les premiers résultats publiés ont déjà montré qu’il ne s’agit pas simplement d’un autre télescope spatial, mais d’un instrument qui comble l’espace entre « vue large » et haute précision, ce qui est crucial pour la recherche de phénomènes rares.
Cela s’est également vu en février 2025, lorsque la découverte d’un anneau d’Einstein autour de la galaxie NGC 6505 a été annoncée. Selon l’ESA, il s’agit d’une galaxie située à environ 590 millions d’années-lumière, tandis que la source dont la lumière est courbée se trouve beaucoup plus loin, à environ 4,42 milliards d’années-lumière. De tels exemples montrent bien pourquoi le public a tendance à percevoir la lentille gravitationnelle presque comme au cinéma, mais aussi pourquoi elle est si précieuse pour les scientifiques : dans une seule scène, on voit simultanément la géométrie de l’espace, la répartition de la masse et la lumière venue du passé cosmique profond.
À quoi ressemble le travail d’un scientifique citoyen
La participation au projet Space Warps a été conçue pour être simple et accessible à un large public. Les volontaires examinent de petites découpes d’images d’Euclid et répondent s’ils voient des caractéristiques pouvant indiquer une lentille gravitationnelle forte. La tâche est pensée pour être rapide, car la plupart des images ne contiendront pas de lentille, précisément parce que de tels systèmes sont rares. Pourtant, lorsque suffisamment de candidats suspects apparaissent dans des centaines de milliers d’images, les évaluations communes d’un grand nombre de participants peuvent grandement aider les chercheurs à isoler les cibles les plus prometteuses pour une analyse plus détaillée.
Ce modèle de travail s’est déjà montré efficace dans la pratique. Dans les campagnes précédentes d’Euclid et dans des projets associés, les citoyens, avec les algorithmes et les chercheurs, ont contribué à la découverte de centaines de nouveaux candidats. Zooniverse, la plateforme sur laquelle se déroule le projet, indique que la nouvelle phase de recherche a été réactivée le 21 avril 2026 avec des données d’Euclid jamais vues auparavant et avec l’ambition de trouver plus de dix mille lentilles. Le simple fait que le public ait accès à des découpes inédites issues d’un futur grand ensemble de données montre l’importance que l’équipe de recherche accorde à la science citoyenne.
Il est important de souligner que les citoyens ne remplacent pas les experts, mais font ce pour quoi ils restent extrêmement utiles : reconnaître des motifs, repérer des anomalies visuelles et aider au « nettoyage » des résultats générés auparavant par l’intelligence artificielle. Une machine peut être rapide et infatigable, mais elle n’est pas toujours assez fiable lorsqu’il faut distinguer un véritable arc gravitationnel d’un alignement fortuit, d’un bras spiral, d’un artefact d’image ou d’un reflet. C’est précisément pour cela que l’approche combinée donne les meilleurs résultats.
Ce que la nouvelle recherche peut apporter à l’astronomie
Si les attentes des chercheurs se confirment et que la nouvelle campagne d’Euclid conduit réellement à plus de 10 000 candidats de haute qualité pour des lentilles gravitationnelles fortes, cela représenterait un grand bond par rapport à l’histoire passée de ce domaine. La responsable du projet, Aprajita Verma, d’Oxford, a souligné qu’un tel résultat serait plusieurs fois supérieur au nombre de lentilles découvertes au cours de près d’un demi-siècle depuis les premières découvertes de la lentille gravitationnelle. Pour l’astronomie, cela ne signifierait pas seulement un catalogue plus vaste, mais aussi un nouveau niveau de puissance statistique dans les analyses qui reposent sur de grands échantillons.
Un plus grand nombre de lentilles confirmées permettrait des comparaisons plus détaillées entre différents types de galaxies, des modèles plus précis de la répartition de la matière noire et une meilleure calibration des méthodes utilisées pour estimer la masse des systèmes galactiques. En outre, un échantillon plus grand augmente la probabilité que l’on découvre parmi les candidats des exemples extrêmement rares ou inhabituels, comme des anneaux d’Einstein très réguliers, des systèmes avec plusieurs sources en arrière-plan ou des lentilles qui aident à étudier des galaxies très lointaines et très anciennes. Dans un domaine où les exemples rares sont souvent aussi les plus précieux, l’extension de la recherche à des centaines de milliers de candidats ouvre la voie à de vraies surprises.
Il existe aussi un aspect plus large de cette histoire. À une époque où les projets scientifiques s’appuient de plus en plus sur d’énormes flux de données, Euclid et Space Warps montrent que le public peut jouer un rôle concret dans la recherche de pointe. Il ne s’agit pas d’une « vulgarisation de la science » symbolique, mais d’une contribution réelle au processus de découverte. Quand un citoyen s’assoit devant un ordinateur et signale un possible arc gravitationnel, il participe au filtrage des données d’une mission qui tente de répondre à certaines des questions les plus difficiles de la physique contemporaine : de quoi l’Univers est-il composé, comment sa structure a-t-elle évolué et pourquoi son expansion s’accélère-t-elle.
Un aperçu précoce du futur DR1 et un regard vers l’automne 2026
Le fait qu’elle porte sur des données qui n’ont pas encore été rendues publiques donne un poids particulier à la campagne actuelle. Selon les informations figurant sur les pages du projet et dans l’infrastructure de données d’Euclid, la première grande publication Euclid Data Release 1 est attendue le 21 octobre 2026. D’ici là, les participants de Space Warps ont une occasion rare de jeter un coup d’œil à une partie du futur ensemble de données avant sa diffusion scientifique et publique plus large. Cela rend le projet attrayant non seulement pour les passionnés de l’espace, mais aussi pour tous ceux qui s’intéressent à ce à quoi ressemble la science en temps réel, avant que les résultats ne fassent partie des catalogues et des articles officiels.
C’est précisément pourquoi la recherche de lentilles gravitationnelles dans les images d’Euclid a une double valeur. D’une part, il s’agit d’un travail scientifique sérieux qui pourrait élargir de manière significative la compréhension actuelle de la matière noire, de l’énergie noire et de la gravité. D’autre part, c’est une occasion rare pour le public de participer à la découverte de phénomènes qui montrent littéralement comment l’Univers courbe sa propre scène. Au moment où le télescope de l’ESA continue sans relâche à cartographier l’Univers profond et où la nouvelle phase de Space Warps passe en revue des centaines de milliers de candidats issus de 72 millions de galaxies examinées, la recherche de ces « loupes » cosmiques devient l’une des actions de science citoyenne les plus ouvertes et les plus ambitieuses de l’astronomie actuelle.
Sources :- ESA – Euclid opens data treasure trove, offers glimpse of deep fields – annonce officielle sur le premier paquet de données de survey, les champs profonds, 26 millions de galaxies et le premier catalogue d’environ 500 candidats à des lentilles gravitationnelles fortes.- ESA – Euclid discovers a stunning Einstein ring – données officielles sur l’anneau d’Einstein autour de la galaxie NGC 6505 et explication de l’importance scientifique de la lentille gravitationnelle.- ESA – Euclid overview – aperçu des objectifs de la mission, des dates de lancement et de début des observations de routine, de la durée de la mission et de la portée des observations.- Zooniverse – Space Warps: ESA Euclid – description actuelle du projet, information sur la relance le 21 avril 2026, estimation de plus de 10 000 nouvelles lentilles et traitement de 72 millions de galaxies dans la zone DR1.- Euclid Consortium – Space Warps: Euclid – contexte de la science citoyenne, mode de participation, campagne précédente avec 100 000 découpes et explication de la collaboration entre humains et algorithmes.- ESA – Euclid calling: downloading the Universe – information sur la quantité de données que la mission envoie vers la Terre, environ 100 GB par jour.- Euclid Cosmos – Euclid Data Release 1 – date de la première grande publication de données DR1 attendue, prévue pour le 21 octobre 2026.
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