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Des milliers d'yeux tournés vers le ciel : 4MOST voit sa première lumière

21 octobre 2025

Au cours du week-end, le télescope spectroscopique multi-objets de 4 mètres (4MOST) a mené à bien ses premières observations tests. Installé sur le télescope VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy), un télescope de l'ESO situé au Chili, 4MOST est le plus grand instrument de ce type destiné à l'observation du ciel austral. Il devrait capturer et analyser la lumière de plus de 25 millions d'objets différents au cours de ses cinq premières années de fonctionnement, afin de percer les secrets de l'histoire de notre galaxie, d'explorer les mystères de la matière noire et d'étudier les origines des étoiles, parmi de nombreux autres objectifs scientifiques.

Cet instrument est conçu pour capter la lumière de milliers d’objets cosmiques simultanément, grâce à plus de 2400 fibres optiques fines, chacune ayant à peu près l’épaisseur d’un cheveu humain. Cette lumière est ensuite dirigée vers trois spectrographes distincts, qui la décomposent en jusqu’à 18 000 composantes de couleur (dans le domaine de la lumière visible, du violet au rouge), produisant ainsi des spectres individuels. À partir de ces spectres, les astronomes peuvent analyser les propriétés des sources cosmiques observées, notamment leur composition chimique, leur vitesse ou encore leur distance.

« Les astronomes réclamaient depuis longtemps un instrument tel que 4MOST », explique Joar Brynnel, chef de projet 4MOST à l'Institut Leibniz d'astrophysique de Potsdam (AIP), en Allemagne, qui a dirigé le consortium chargé de la conception de l'instrument. Le nombre d'objets qu'il peut observer simultanément, son large champ de vision (équivalent à la surface de 16 pleines lunes) et le grand nombre de couleurs spectrales qu'il peut enregistrer simultanément rendent cet instrument particulièrement unique.

« Il s'agit d'un changement majeur dans notre façon de travailler à l'ESO. En général, lorsque vous observez avec un instrument, vous observez les cibles d'une seule étude scientifique à la fois », explique Vincenzo Mainieri, scientifique du projet 4MOST à l'ESO. Cependant, grâce à son grand nombre de fibres, l'instrument peut observer simultanément les sources de nombreux projets scientifiques différents. Il poursuit : « 4MOST peut servir à 10 études scientifiques ou plus en parallèle lors d'une seule observation. C'est un moyen de maximiser le rendement scientifique de l'instrument. »

Cette installation à la pointe de la technologie permettra non seulement de mieux comprendre notre propre galaxie, mais aussi d'observer plusieurs galaxies plus lointaines afin de reconstituer leur formation et leur évolution. En observant des galaxies lointaines, 4MOST nous aidera également à mieux comprendre la matière noire, une forme invisible de matière qui imprègne les galaxies et l'espace qui les sépare. L'instrument sera également utilisé pour étudier l'évolution de l'Univers lui-même, en examinant comment il se dilate et change au fil du temps.

4MOST a remplacé la caméra infrarouge VIRCAM (VISTA Infrared Camera), qui effectuait des relevés pour le télescope VISTA depuis 2008. 4MOST étant un spectrographe, un instrument fondamentalement différent d'une caméra, VISTA a dû être entièrement modernisé pour pouvoir l'accueillir. « Nous avons dû remplacer de nombreux composants du télescope pour pouvoir y installer notre instrument, en ajoutant de nouveaux éléments optiques de grande taille, de nouvelles caméras techniques pour contrôler le télescope, puis l'instrument lui-même », explique Joar Brynnel. « La mise à niveau du télescope VISTA pour accueillir les nouveaux composants a été préparée par l'ESO avant l'arrivée de 4MOST », explique Jean-François (Jeff) Pirard, chef de projet de l'ESO pour 4MOST. « Le télescope a été remis en service au cours du premier semestre 2025, juste à temps pour accueillir le nouvel instrument 4MOST. »

Les premières observations réalisées par 4MOST, qui ont couvert une zone du ciel comprenant la galaxie du Sculpteur et l'amas stellaire NGC288, démontrent la capacité de cet instrument de pointe à observer plusieurs cibles grâce à un champ de vision étonnamment large et à de nombreuses fibres optiques. Lors de sa première utilisation, 4MOST a recueilli les spectres de diverses étoiles de notre Voie lactée et de plus d'un millier de galaxies proches et lointaines, démontrant ainsi ses impressionnantes capacités.

Roelof de Jong, chercheur principal du projet 4MOST et responsable de la section Voie lactée à l'AIP, remarque : « C'est incroyable de voir les premiers spectres obtenus par notre nouvel instrument. Les données semblent fantastiques dès le départ et sont de bon augure pour tous les différents projets scientifiques que nous voulons mener à bien. Le fait que nous puissions capter la lumière qui a parfois voyagé pendant des milliards d'années-lumière dans une fibre de verre de la taille d'un cheveu est ahurissant. Une prouesse incroyable qui n'a été rendue possible que grâce à une équipe de développement exceptionnelle. J'ai hâte que le système fonctionne toutes les nuits. »

Plus d'informations

L'installation 4MOST est conçue, construite et exploitée scientifiquement par un consortium de 30 universités et instituts de recherche en Europe et en Australie, sous la direction de l'Institut Leibniz d'astrophysique de Potsdam (AIP). Les principaux instituts impliqués dans la construction et l'exploitation de l'installation sont les suivants :

• Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP), Germany
• Macquarie University / Australian Astronomical Optics (AAO), Australia
• Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL), France
• European Southern Observatory (ESO)
• Max Planck Institute for Astronomy (MPIA), Germany
• Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE), Germany
• Nederlandse Onderzoekschool Voor Astronomie (NOVA), The Netherlands
• University of Cambridge, Institute of Astronomy (IoA), United Kingdom
• Universität Hamburg (UHH), Hamburger Sternwarte, Germany
• Universität Heidelberg, Zentrum für Astronomie (ZAH), Germany

Liens

• Communiqué de presse d'AIP sur la première lumière de 4MOST 
• Site web du consortium 4MOST 
• Page de 4MOST sur le site web public de l'ESO 

Contacts

Bárbara Ferreira 
ESO Media Manager 
Garching bei München, Germany 
Tel: +49 89 3200 6670 
Email: press@eso.org