Mission SPHEREx publie sa première carte infrarouge complète du ciel

Le Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer (SPHEREx), un observatoire spatial conçu pour analyser l'univers en lumière optique et proche infrarouge, a été mis en orbite en mars 2025. Ce projet, dirigé par le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en collaboration avec le California Institute of Technology (Caltech), vise à améliorer les relevés antérieurs par sa résolution spectrale et son champ de vision. La mission, dont le coût total est estimé à environ 488 millions de dollars américains, a pour objectif principal de tester les modèles de l'inflation cosmique, l'expansion exponentielle qui a structuré l'Univers primordial.

Le 18 décembre 2025, l'équipe de SPHEREx a diffusé la toute première carte infrarouge de la totalité du ciel, un panorama assemblé à partir d'environ 3 600 images quotidiennes capturées depuis le début des observations en mai 2025. Cette cartographie spectrale exhaustive, la première dans cette bande spectrale inaccessible depuis le sol, a été réalisée à travers 102 longueurs d'onde distinctes. Les données initiales, couvrant l'intégralité du ciel, sont désormais disponibles pour le public via le NASA/IPAC Infrared Science Archive (IRSA) hébergé à Caltech. La mission, sélectionnée en février 2019 dans le cadre du programme Explorer de la NASA en tant que mission de classe MIDEX, a été lancée par une fusée Falcon 9 de SpaceX depuis la base de Vandenberg.

La représentation visuelle de cette carte utilise un codage chromatique pour traduire les phénomènes invisibles à l'œil humain: le gaz d'hydrogène chaud apparaît en bleu, la poussière cosmique en rouge, et les étoiles en teintes vertes, bleues et blanches. Le système instrumental de SPHEREx utilise six détecteurs dotés d'un filtre variable linéaire qui segmente la lumière collectée en 102 bandes spectrales. Beth Fabinsky, chef de projet de SPHEREx, a comparé la capacité de détection multicolore de ce télescope au système visuel complexe de la crevette-mante. L'observatoire, opérant sur une orbite polaire à environ 700 kilomètres d'altitude, maintient ses détecteurs à une température cryogénique d'environ -210 degrés Celsius pour assurer la sensibilité requise à la détection des signaux distants.

Les objectifs scientifiques de SPHEREx s'étendent à l'élucidation de l'origine des molécules essentielles à la vie. L'observatoire étudiera les glaces d'eau et les molécules organiques présentes dans les pouponnières stellaires et les disques protoplanétaires de la Voie Lactée, cherchant à comprendre leur transport vers les systèmes planétaires en formation. De plus, en mesurant le décalage vers le rouge (redshift) des galaxies, les données permettront d'établir la première carte tridimensionnelle du cosmos, fournissant des informations sur la distribution de la matière après le Big Bang. Shawn Domagal-Goldman, directeur de la Division d'Astrophysique au siège de la NASA, a souligné la valeur substantielle des informations recueillies durant les six premiers mois d'opération.

La mission primaire de SPHEREx est prévue pour une durée de deux ans, période durant laquelle elle effectuera trois relevés complets supplémentaires du ciel, ce qui augmentera la sensibilité des mesures. Le télescope, dont le PI est le Dr. Jamie Bock du Caltech, est un partenariat incluant l'Institut Coréen d'Astronomie et des Sciences Spatiales (KASI), qui a contribué au développement des logiciels de traitement des données. Au terme de sa mission, SPHEREx aura collecté des données sur plus de 450 millions de galaxies et 100 millions d'étoiles de notre galaxie, produisant quatre cartes 3D complètes du ciel.