La première lumière de l’instrument VIS

Alors que le satellite était en route vers le point de Lagranee L2, les instruments VIS et NISP ont tout deux été testés afin de vérifier leur comportement opérationnels. Après quelques semaines de tests, où il a fallu notamment réaliser la mise au point du télescope, Euclid a pointé vers une région du ciel entre les constellations de la Carêne et Eridan afin de dévoiler ses premières lumières. Il s’agit là d’un moment très spécial pour toutes les équipes qui ont travaillé sur Euclid, et qui vient concrétiser des années de travail.

Les premières images exceptionnelles obtenues avec les instruments d’Euclid dans le visible et le proche infrarouge ouvrent une nouvelle ère à la cosmologie observationnelle et à l’astronomie statistique. Elles marquent le début de la quête de la nature même de l’énergie noire entreprise par le Consortium Euclid.
Yannick Mellier, Responsable du Consortium Euclid

La première image ci-dessous a été capturée par l’instrument VIS. Conçu pour mesurer les formes des galaxies afin d’évaluer leurs déformations générées par les effets de lentille gravitationnelle faible, l’instrument VIS est un imageur visible (550–900nm) de grande précision. Cette image est le résultat d’une pose unique de 566s. Celle sur la gauche est l’image entière des 36 détecteurs du plan focal de l’instrument. L’image de droite correspond elle à un seul détecteur, celui encadré en blanc, en plus haute résolution.

Sur l’image zoomée, nous pouvons y voir deux larges galaxies spirale, dont une visible sur la tranche dans le quadrant en haut à gauche et de face sur celui en bas à droite. On y voit également un amas d’étoiles ouvert sur le quadrant en haut à droite.

Je suis réellement émerveillé par la beauté de ces images et la quantité d’information que l’on peut y trouver. Nous ne sommes qu’au tout début de l’analyse de ces premiers résultats mais ceux-ci sont déjà très prometteurs. Toutes les équipes du CEA qui ont travaillé depuis plus de 10 ans à le conception, la réalisation et aux essais des éléments que nous avons fournis pour les 2 instruments VIS et NISP sont particulièrement fières ce ces premiers résultats qui démontrent le fonctionnement nominal de nos fournitures ainsi que de l’ensemble du satellite.
Michel Berthé, Chef de projet Euclid au CEA

Outre de nombreux objets astronomiques, les images n’ayant été traitées au préalable, nous pouvons également y voir des formes étranges qui seront nettoyées lorsque l’on appliquera l’ensemble des corrections incluses dans la chaîne de traitement. Parmi ces effets indésirables, on peut notamment y voir des rayons cosmiques, ces particules qui laissent des trainées sur le détecteur cachant ainsi la lumière des objets en arrière plan. Sur le bas gauche du quadrant en haut à gauche, vous discernerez peut-être une forme rond avec en son centre un disque noire. Il s’agit là ce que l’on appelle un fantôme optique généré par les reflets à l’intérieur du télescope. Il est possible de voir des étoiles très lumineuses réparties sur le détecteur. Ce sont des étoiles de notre galaxie et donc relativement proche par rapport aux autres objets célestes qu’il est possible de voir. Ces étoiles proches de nous nous apparaissent ainsi très lumineuses et leur centre est bien souvent saturé. Chacune de ces étoiles présentent également des aigrettes provenant de l’araignée tenant le miroir secondaire.

Les premières images de l’instrument NISP

NISP, conçu pour faire des mesures de distances afin de reconstituer une carte 3D de l’univers, peut réaliser des images à la fois en photométrie et en spectroscopie. L’image ci-dessous à gauche est une image des 16 détecteurs composant le plan focal de l’instrument, produite par une seule pose de 100s. Naturellement, comme il s’agit de détecteurs monochromatiques, les images arrivent en noir et blanc mais pour faciliter la visualisation, elles ont ici été colorisées en rouge. Les autres images ci-dessous ne sont qu’une petite partie d’un seul détecteur (7 arc-minutes de coté, soit un peu moins de 4 % de la totalité du champ de vue) en photométrie (au milieu) et en spectroscopie (à droite).

L’image en photométrie est similaire à celle du VIS, mais prise à travers un des trois filtres de lumière que comporte le NISP, ici à travers le filtre Y correspondant au domaine proche infrarouge couvrant les longueurs d’onde comprises entre 950 nm et 1192 nm. Il ne s’agit pas de la même région du ciel que celle de VIS mais on y retrouve certains types d’objets astronomiques telles que des étoiles, des galaxies dont une spirale très marquée en haut à gauche.

Celle en spectroscopie est en revanche visuellement très différente de la précédente. Cela vient du fait qu’elle a été prise à travers un objet dispersif, un grism, ici un grism rouge couvrant à peu près le même domaine de longueur d’onde que le filtre Y. De ce fait, tous les objets que l’on voit sur l’image en photométrie sont dispersés en un spectre de lumière. Ainsi, chaque trait vertical correspond à un objet. Par exemple, celui de la galaxie spirale (sur l’image du milieu) est visible légèrement au dessous et à droite du centre de l’image (le spectre assez large et un peu flou par rapport aux autres).

A l’instar de l’image de VIS, les images du NISP n’ont également subi aucun traitement et comportent des effets qui devront être nettoyés dans la chaîne de traitement développer par le segment sol.

Les images sont époustouflantes, au delà de toute mes attentes avec un niveau de détails que je n’aurais imaginé sur ces données de recette en vol. Je suis très fiers d’avoir contribué à l’instrument NISP et je voudrais féliciter toutes les personnes qui on contribué à l’obtention de telles images.
William Gillard, Responsable scientifique de NISP en spectroscopie

Dans les prochaines semaines avant de commencer le relevé d’observation, de nouveaux tests de calibration des instruments vont être réalisés afin de vérifier leur performance. Durant cette phase, des images du ciels seront effectués à la qualité attendue et seront cette fois-ci traitées. Rendez-vous dans les prochains mois pour vous montrer ces nouvelles superbes images.

En savoir plus sur les instruments NISP et VIS et la participation de la France à ces deux instruments :
Le communiqué de presse du CNES

Ainsi que sur le traitement des images :
La série de vidéo dédiée au segment sol