Le spectromètre X-IFU, outil inédit pour comprendre l’univers
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TOULOUSE (Reuters) - Amas de galaxies, trous noirs et explosions d'étoiles : l'étude de ces phénomènes permettant de comprendre comment s'est formé l'Univers fera un bond avec le développement du spectromètre X-IFU, l'instrument phare du futur télescope spatial.
Après plus de quatre ans d'études, l'Agence spatiale européenne (ESA) et le Centre national d'études spatiales (CNES) viennent de confirmer la faisabilité d'"Athena", un consortium international regroupant treize pays va commencer à développer cet instrument unique au monde.
L'observatoire spatial Athena, qui sera lancé le 24 décembre 2031, prendra la relève des deux observatoires spatiaux dans les rayons X XMM-Newton de l'ESA et Chandra de la Nasa.
"C'est le projet d'une vie pour un chercheur", a expliqué devant la presse Didier Barret, chercheur au CNRS et responsable scientifique du consortium X-IFU.
Puissantes sources de rayons X, les phénomènes extrêmes comme les trous noirs, les amas de galaxies et les explosions d'étoiles, sont de véritables archives qui informent sur les grandes étapes de la formation et de l'évolution de l'Univers.
"Les objectifs d'Athena sont doubles : d'une part comprendre la formation et l'évolution de l'univers en analysant comment les grandes structures de matière se sont assemblées pour former l'univers tel qu'on l'observe aujourd'hui, et d'autre part comprendre comment les trous noirs se forment, croisent et influent sur leur milieu", a détaillé Didier Barret.
220 INGENIEURS ET CHERCHEURS
Placé au foyer du télescope spatial Athena de l'ESA, le spectromètre X-IFU, avec une résolution spectrale 50 fois meilleure que celle de XMM-Newton, permettra d'observer ces phénomènes de l'univers chaud et énergétique, dans le domaine des rayons X, une fenêtre d'observation accessible uniquement depuis l'espace.
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X-IFU comportera des technologies innovantes lui permettant de mesurer l'énergie des rayons X avec un niveau de précision sans précédent et de déterminer les conditions dans lesquelles ils sont émis. Les scientifiques pourront alors explorer les amas de galaxies en déterminant la température, la vitesse, la composition chimique du gaz, ou encore suivre la matière engloutie par les gigantesques trous noirs situés au coeur des galaxies les plus massives.
Athena embarquera à son bord deux instruments : le Wide Field Imager, un imageur grand champ, et le X-IFU. L'ESA est en charge de la construction du satellite et de son miroir.
"X-IFU mesure très précisement l'énergie (la longueur d'onde) des rayons X provenant d'un amas de galaxies, des trous noirs et des étoiles", a précisé Didier Barret. "Il mesure la chaleur déposée dans chaque pixel de son image à l'aide de microcalorimètres. Ces derniers sont des détecteurs ultra-sensibles capables de mesurer une infime variation de température liée à l'absorption d'un rayon X."
Le consortium X-IFU regroupe plus de 220 ingénieurs et chercheurs de 50 laboratoires, répartis dans treize pays sur trois continents, qui travaillent sur la vingtaine de sous-systèmes de l'instrument X-IFU, qui nécessite un investissement de 450 à 550 millions d'euros.
La France assume la responsabilité scientifique du Consortium X-IFU. Le CNES assure la maîtrise d'oeuvre et le pilotage du projet, dont le coût est estimé à 1,5 à 2 milliards d'euros.
(Julie Rimbert, édité par Yves Clarisse)
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