Imaginez si la caméra couleur n'avait jamais été inventée et que toutes nos images étaient en noir et blanc. Le monde serait encore beau, mais incomplète. Pour des milliers d'années, c'est ainsi que les humains voyaient l'univers. Sur Terre, nous ne pouvons voir qu'une partie de la lumière émise par les étoiles.

Une grande partie de ce que nous ne pouvons pas voir - dans l'infrarouge, l'ultraviolet, les longueurs d'onde des rayons X et gamma – est bloquée par l'atmosphère terrestre. Pour la plupart, c'est une bonne chose. L'atmosphère emprisonne la lumière infrarouge en gardant la Terre au chaud la nuit et bloque la lumière ultraviolette à haute énergie, Rayons X et rayons gamma, nous protégeant des radiations cosmiques mortelles, tout en laissant entrer des portions visibles du spectre de la lumière. Pour les astronomes, cependant, cela a un inconvénient :nous regardons l'univers d'un œil fermé, incapable de recevoir toutes les informations que l'univers nous envoie.

Lancé le 20 novembre, 2004, et en orbite à une altitude de 340 milles, L'observatoire Neil Gehrels Swift de la NASA dispose de trois télescopes qui surveillent l'univers à l'aide de longueurs d'onde de lumière bloquées par l'atmosphère terrestre. Ceux-ci comprenaient le télescope à rayons X, le télescope Burst-Alert sensible aux rayons gamma et le télescope optique ultraviolet (UVOT). L'UVOT a récemment livré sa millionième image - des données que les astrophysiciens comme moi utilisent pour mieux comprendre tout, des origines de l'univers à la composition chimique des comètes voisines.

Assister à la naissance des trous noirs

La mission principale de Swift est d'étudier la rémanence des sursauts gamma (GRB) - qui documentent la naissance des trous noirs. Les trous noirs sont forgés dans les explosions les plus violentes de l'univers - l'explosion d'une étoile massive ou la fusion de deux étoiles à neutrons (les enveloppes ratatinées laissées par les explosions stellaires passées). Ces explosions sont si puissantes - produisant des dizaines à des centaines de milliards de fois plus d'énergie que le soleil - que même si elles se produisent à des milliards d'années-lumière de la Terre, ils peuvent toujours être détectés par des instruments comme Swift. En réalité, les premiers GRB ont été détectés par les satellites Vela, qui ont été construits pour détecter les explosions d'armes nucléaires.

Depuis près de 14 ans, Swift a étudié plus d'un millier de GRB. Ce faisant, il a révélé ce qui les alimente et nous a donné un aperçu des confins du cosmos, à l'époque où les premières étoiles se formaient après le Big Bang.

Cependant, l'une des choses que vous apprenez en travaillant sur une mission de télescope spatial est que si vous le construisez, ils viendront. La mission fournit des capacités à la communauté des astrophysiciens – une imagerie simultanée aux rayons X/UV et une réponse rapide aux demandes d'observation et de photographie de sections spécifiques du ciel – qui ne sont disponibles que pour Swift. Nous pouvons focaliser nos télescopes sur un objet d'intérêt dans les heures suivant une demande de "Cible d'opportunité" via notre site Web, quelque chose qu'aucune autre mission ne peut faire. UVOT remplit également un créneau important en observant de plus grandes zones du ciel que celles qui peuvent être observées avec les instruments UV plus puissants à bord du télescope spatial Hubble. Ces capacités se sont avérées une aubaine pour la communauté et ont permis d'étudier toutes sortes d'objets et de phénomènes au-delà des GRB.

Les découvertes de Swift à l'aide d'ultraviolets

Les galaxies voisines sont pleines d'activité avec la formation de nouvelles étoiles. Swift est capable de capturer des images panoramiques ultraviolettes qui mettent en valeur les plus jeunes, étoiles les plus massives de ces galaxies. Cela nous donne un aperçu de ce que l'univers a fait au cours des derniers centaines de millions d'années. Le travail de mon équipe de recherche s'est concentré sur les galaxies proches - comme Andromède et les nuages ​​de Magellan - pour révéler quels processus conduisent leur formation d'étoiles passée et en cours.

Avec l'UVOT, nous obtenons une bien meilleure vue des explosions de supernova. Ceux-ci peuvent se produire lorsqu'une naine blanche, le reste d'une étoile comme le soleil, explose, ou pendant l'agonie finale d'une étoile massive, plus de huit fois la masse du soleil. Ces événements génèrent d'énormes quantités de lumière ultraviolette, et Swift a une capacité unique à les observer dans les heures suivant leur découverte.

Les comètes balaient notre système solaire, se transformant d'une boule solide gelée en une vapeur à l'approche du soleil et créant de magnifiques queues de particules ionisées. Swift étudie ces comètes, et analyse leur composition chimique en brisant la lumière qu'ils émettent en différentes longueurs d'onde. Swift permet également aux scientifiques de mesurer la rotation d'une comète en voyant comment la lumière change au fil du temps. Cela a révélé que de violentes éruptions à la surface de la comète peuvent considérablement modifier la trajectoire d'une comète.

L'une des découvertes les plus excitantes de Swift a été liée à la récente découverte des ondes gravitationnelles par l'observatoire des ondes gravitationnelles de l'interféromètre laser (LIGO). Les ondes gravitationnelles sont des distorsions dans le tissu de l'espace-temps créées par les mouvements d'objets extrêmement massifs. En août 2017, deux étoiles à neutrons sont entrées en collision dans une galaxie lointaine, créant des ondes gravitationnelles suffisamment puissantes pour être détectées sur Terre. Swift faisait partie d'une armée de télescopes qui cherchaient la source des ondes gravitationnelles. La course folle au cours de ces quelques jours a conduit à l'une des découvertes les plus excitantes de la dernière décennie - une rémanence lumineuse provenant de la source des ondes gravitationnelles. Cela a ouvert de nouvelles branches de la science en connectant une nouvelle façon d'étudier l'univers - à travers les ondes gravitationnelles - à la manière traditionnelle - à travers la lumière.

UVOT prend des clichés de l'univers depuis 2004 et a finalement accumulé sa millionième image. Son succès est un témoignage de l'équipe internationale d'ingénieurs, les scientifiques et le personnel des trois institutions qui le soutiennent – ​​la Pennsylvania State University; Laboratoire des sciences spatiales Mullard à Surrey, Angleterre; et le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. J'ai eu le privilège de faire partie de cette équipe au cours des neuf dernières années. Quel avenir pour UVOT ? Nous espérons trouver plus de sources d'ondes gravitationnelles, sonder les galaxies proches, étudier encore plus de supernovae, et surveiller comment les objets de l'univers changent au fil du temps.

Voici le prochain million d'images.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.