Les chercheurs de la collaboration internationale DESI viennent de terminer, en avance, le grand relevé de galaxies prévu pour une durée de 5 ans. Les résultats intermédiaires montrent que l'accélération de l'expansion de l'Univers pourrait ne pas être gouvernée par une constante cosmologique mais par une “énergie noire” dépendant du temps.
Ces résultats ont eu un retentissement très important sur la communauté scientifique et DESI continue ses observations jusqu'en fin 2028 afin de confirmer cette potentielle découverte majeure.
Cette figure représente une fine tranche de la carte de l'Univers produite par DESI sur cinq ans. Elle montre des galaxies et des quasars. La Terre se situe au centre des sections, et la zone noire marque l'endroit où notre propre galaxie obscurcit les objets lointains. La lumière des galaxies les plus éloignées représentées a mis 11 milliards d'années pour atteindre la Terre.
Crédit: Claire Lamman/Collaboration DESI Lors de la nuit du 14 au 15 avril 2026, la collaboration DESI a observé la dernière “tuile” du relevé originellement prévu (une tuile correspond à un pointé du télescope sur une région de la voute céleste d'environ 8 degrés carrés, soit 16 fois la surface de la pleine lune). Depuis 5 ans et toutes les 20 minutes, l'instrument DESI change de tuile et mesure le spectre de 5000 nouvelles galaxies couvrant ainsi plus du tiers de la voute céleste.
L'objectif de DESI était de capturer la lumière de 34 millions de galaxies et quasars (des objets extrêmement distants mais brillants, avec des trous noirs en leur centre) sur cinq ans. DESI a en réalité observé plus de 47 millions de galaxies et quasars, ainsi que 20 millions d'étoiles.
Fort de ce succès instrumental, le relevé DESI continuera deux ans et demi de plus jusqu'à la fin de l'année 2028.
Cette vidéo en accéléré montre comment l'instrument spectroscopique DESI a construit sa carte d'observations sur cinq ans. Chaque "tuile" représente un pointage du télescope, où DESI enregistre les spectres de milliers d'objets simultanément. Les tuiles se chevauchent pour densifier la carte, la plupart des zones étant observées à plusieurs reprises. Les observations présentées ici ont été recueillies lors du "Dark-Time Survey", une campagne ciblant les objets les plus faibles et les plus lointains que DESI peut observer, situés à des milliards d'années-lumière.
DESI data: Anand Raichoor/DESI collaboration
Sky map: Axel Mellinger, A Color All-Sky Panorama Image of the Milky Way, Publ. Astron. Soc. Pacific 121, 1180-1187 (2009)
Le spectre de chacune des galaxies et quasars mesurés par DESI est analysé afin de déterminer leurs positions dans la carte à trois dimensions la plus grande et la plus dense de l'Univers à ce jour. Les chercheurs utilisent cette carte pour explorer l'énergie noire, ingrédient fondamental qui constitue environ 70 % de notre Univers et qui est à l'origine de son expansion accélérée.
En observant la répartition des galaxies dans l'Univers, les chercheurs ont retracé l'influence de l'énergie noire sur 11 milliards d'années de l'histoire cosmique débuté il y a environ 13,8 milliards d'années. Les résultats surprenants obtenus à partir des trois premières années d'observations de DESI suggèrent que l'énergie noire, longtemps considérée comme une constante cosmologique, pourrait en réalité évoluer au fil du temps. Ces résultats, dont les articles scientifiques sont les plus cités en 2025, ont eu un retentissement très fort au delà même de la communauté cosmologique.
Avec l'ensemble complet des cinq années de données, les chercheurs disposeront de bien plus d'informations pour vérifier si cette hypothèse se confirme ou non. Si elle est validée, cela marquerait un changement majeur dans notre compréhension de l'Univers et de son destin, qui dépend de l'équilibre entre la matière et l'énergie noire. Doit-on modifier la théorie de la relativité générale ou faut il invoquer une cinquième force ?
DESI a désormais mesuré des données cosmologiques pour six fois plus de galaxies et quasars que toutes les relevés précédents combinés. La collaboration a déjà commencé à traiter l'ensemble complet des données, avec les prochains résultats sur l'énergie noire issus de la cartographie complète des cinq ans de DESI attendus pour 2027.
Et ensuite ?
Les équipes travaillent à définir un programme scientifique et des améliorations techniques pour continuer l'incroyable moisson de science déjà en cours. Le programme scientifique de la phase dite “DESI-2” serait basé sur quatre piliers.
Tout d'abord, un relevé avec une densité dix fois plus grande que DESI pour les 8 derniers milliards d'années d'évolution de l'Univers (redshift inférieur à 1) pour étudier la nature de l'énergie noire et tester la théorie de la relativité générale.
Ensuite, un relevé où l'Univers était âgé de 2 à 4 milliards d'années à une époque où l'Univers est encore un reflet fidèle des conditions initiales primordiales est très sensible au modèle d'inflation cosmique et à la somme des masses des neutrinos.
Le troisième volet du relevé vise à mesurer le spectre de dizaines de millions d'étoiles de la Voie Lactée et du “Groupe Local” avec notamment le premier relevé extensif de la galaxie d'Andromède dans le but de mieux comprendre la dynamique locale la matière noire.
Enfin, une forte synergie avec l'observatoire Rubin-LSST est prévue. Le programme DESI-2 débuterait en 2029 pour une durée de 6 ans et laissera la place aux futurs grands relevés pour lesquels les instruments sont à l'étude comme le Widefield Spectroscopic Telescope avec une première lumière attendue pour 2040.