2025-03-19, Euclid Consortium

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Nouveaux résultats scientifiques et
nouvelles données du télescope spatial Euclid

Le Consortium Euclid publie en ce jour de nouveaux résultats scientifiques et de nouvelles données du télescope spatial Euclid. Trois zones du ciel, d’une surface totale de 63 degrés carrés, ont été observées puis analysées par les scientifiques de la collaboration. Ces données, qui ne représentent que 0,45% des observations prévues pour Euclid dans les prochaines années, ont déjà permis de nombreuses avancées illustrant l’extraordinaire capacité d’Euclid à contribuer à tous les domaines de l’astrophysique.

De nouveaux résultats marquants sur les lentilles gravitationnelles, la toile cosmique et ses amas de galaxies, les galaxies actives et les quasars, l’évolution et la morphologie des galaxies, les galaxies naines ou encore les phénomènes transitoires sont publiés aujourd’hui dans une série de 27 articles. Cet aperçu de la polyvalence du télescope Euclid s’accompagne de 7 autres publications techniques détaillant le traitement effectué sur ces données par les scientifiques du “segment sol” d’Euclid, dont le rôle sera détaillé à la fin de ce communiqué.

Ce premier communiqué de presse “Euclid France” explicitera ces résultats, avec une attention particulière portée aux contributions françaises.

Le Consortium Euclid

Euclid est un télescope spatial développé par le Consortium Euclid et l’Agence Spatiale Européenne (ESA). Lancé le 1er juillet 2023, il fournit désormais des images de l’Univers d’une très grande précision dans le but de cartographier, en trois dimensions et sur 10 milliards d’années cosmiques, un tiers du ciel total en six ans. Le principal objectif de la mission est d’approfondir notre compréhension de l’énergie noire, qui compose 70 % de l’Univers et provoque l’accélération de son expansion.
Le Consortium Euclid, qui regroupe plus de 2600 chercheurs, ingénieurs et techniciens d’une vingtaine de pays principalement européens, dont environ 400 en France, est chargé du traitement des données du télescope et de leur analyse scientifique. La France est le premier contributeur de la mission et responsable du pilotage du Consortium. Ce dernier est dirigé par Yannick Mellier (IAP/CNRS), directeur du Consortium, et Francis Bernardeau (IPHT/CEA), directeur adjoint. De nombreux postes clefs du segment sol sont également occupés dans les laboratoires français.

Les données ‘Q1’

Les données publiées aujourd’hui font partie de la campagne d’observations cosmologiques principale d’Euclid, avec laquelle les scientifiques élaboreront la carte de matière de l’Univers la plus précise jamais réalisée, et tenteront de percer les mystères de l’énergie noire. Cette publication de données a été baptisée “Q1”, pour “Quick release 1”.

Grâce au grand champ de vision et à l’excellente résolution du télescope, elles servent déjà de nombreux autres champs d’études astrophysiques, allant des naines ultra-froides aux amas de galaxies. Les résultats publiés aujourd’hui font tous partie de cette science dite “héritage”, ou legacy, qui bénéficie d’ores et déjà de ces données qui, une fois en nombre suffisant, seront utilisées pour la recherche coeur d’Euclid, cosmologique, sur la matière et l’énergie noires.

Résultats scientifiques

Contributions françaises

Les champs Q1, qui ne représentent que 63 des 14 000 degrés carrés d’observations prévus pour le satellite, permettent de reconstituer la toile cosmique sur plusieurs milliards d’années tout en étudiant ses composants individuels : les galaxies, généralement regroupées en amas de galaxies, qui s’agencent en immenses filaments de matières noire et ordinaire.

Céline Gouin, chargée de recherche au CNRS à l’Institut d’astrophysique de Paris (IAP), a mené l’une des études sur ces filaments. “Nos résultats révèlent qu’en moyenne, plus un amas est massif, plus il est connecté à des filaments de la toile cosmique. Pour la première fois, nous montrons que cette connexion entre amas et toile cosmique influence significativement le type de morphologie des galaxies qui s’y trouvent : plus un amas a de connexions avec la toile cosmique, plus la part de galaxies de type elliptique3 en son sein est importante.” Les futures observations du télescope, qui augmenteront drastiquement la taille de l’échantillon d’amas étudiés, apporteront de nouvelles indications précieuses sur la façon dont la toile cosmique façonne les propriétés des amas de galaxies et influence leur évolution.

La morphologie et l’orientation d’une galaxie sont notamment façonnées par la manière dont elle accumule de la matière présente dans son environnement cosmique lors de sa formation. Les étudier permet de mieux comprendre certains aspects de la formation des galaxies encore débattus. C’est ce qui a constitué le travail de l’équipe dirigée par Clotilde Laigle, astronome adjoint à l’IAP. “Les galaxies les plus anciennes, elliptiques, sont observées plus près des coeurs des filaments cosmiques que les galaxies à disques, et par conséquent sont davantage sujettes aux interactions, qui peuvent être à l’origine de leur transformation morphologique. Les elliptiques sont également plus alignées avec la direction de leur filament, ce qui va dans le sens d’autres mesures observationnelles à des âges de l’Univers plus récents.” Ce dernier résultat confirme la possibilité de mesurer la forme et l’orientation des galaxies avec une grande précision grâce à la résolution de l’instrument visible d’Euclid (VIS). Il démontre la finesse particulière de ses images, indispensable aux futures analyses cosmologiques de la science coeur d’Euclid.

La classification des galaxies en types précoce (elliptique) et tardif (à disque) dans les champs Q1 précédemment citée a été permise par le groupe de recherche conduit par Louis Quilley, post-doctorant au Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL), qui a pu caractériser la morphologie des galaxies observées par Euclid en modélisant leurs profils de lumière. “La morphologie des galaxies nous informe sur comment celles-ci croissent en masse, ou encore pourquoi elles finissent par cesser de former des étoiles. Seul un télescope spatial moderne est capable d’obtenir des images avec une résolution si précise et seul Euclid peut fournir une statistique suffisante pour permettre ce type d’études.” Ces recherches seront prolongées grâce à une modélisation plus complexe, permettant une classification plus précise des galaxies, au-delà de cette dichotomie elliptique/à disque précédemment évoquée, qui fera l’objet de futures publications.

Les processus de formation et d’évolution des amas de galaxies dans l’Univers précoce sont encore mal compris et débattus. Ces protos-amas, lorsqu’observés avec d’autres satellites comme Planck, apparaissent remplis de galaxies avec un fort taux de formation d’étoiles. C’est en croisant les nouvelles données d’Euclid avec celles du satellite Spitzer que Nicolas Mai, doctorant au laboratoire AstroParticules et Cosmologie (APC), et Simona Mei, Professeure à l’Université Paris-Cité, ont pu observer de nouveaux protos-amas contenant des galaxies cette fois “éteintes”, ayant cessé leur phase active de formation d’étoiles, dans des régions particulièrement denses de l’univers précoce. “Euclid nous offre une nouvelle fenêtre d’exploration sur ces structures déjà vieilles dans une époque où les amas sont attendus jeunes et avec un fort taux de formation stellaire !”. A terme, des dizaines de milliers d’amas issus des premiers âges de l’univers seront détectés par le télescope, permettant l’étude statistique des relations entre leur environnement cosmique et l’activité stellaire des galaxies qui les composent, de même que l’amélioration de différents modèles théoriques encore lacunaires.

Autres résultats

Durant l’année 2024, deux campagnes de sciences participatives ont été initiées par les scientifiques de la collaboration Euclid sur la plateforme Zooniverse. Portant respectivement sur la morphologie des galaxies et les lentilles gravitationnelles fortes, elles ont su motiver des milliers de volontaires pour entraîner les algorithmes de reconnaissance et de détection des scientifiques. Grâce à plusieurs centaines de milliers de classifications, ils sont désormais beaucoup plus efficaces et sont déjà déployés à large échelle dans la chaîne de traitement du segment sol d’Euclid. A nouveau, les 500 lentilles gravitationnelles fortes à échelle galactique qui ont pu être détectées ne sont qu’un modeste aperçu de ce qui pourra être observé dans les prochaines années. Phénomènes très rares prédits par la relativité générale d’Einstein, dont il n’existait à ce jour qu’environ 150 images capturées depuis l’espace, les lentilles gravitationnelles sont de précieux outils pour comprendre la distribution de la matière noire autour des galaxies, étudier la dynamique interne des amas, et même découvrir de nouvelles galaxies autrement invisibles.

Les résultats publiés en ce jour concernent également les noyaux actifs de galaxies (AGN) et les quasars – nom donné aux trous noirs supermassifs très actifs qui évoluent en leur centre. Grâce à de nouveaux algorithmes de machine learning et de deep learning conçus pour leur détection, des milliers de nouveaux candidats ont pu être observés et catalogués, dont certains avec une précision spatiale jusqu’à présent inatteignable. Il est désormais également possible de confirmer statistiquement comment les fusions de galaxies influencent le degré d’activité de leurs coeurs.

Enfin, les chercheurs ont pu identifier des milliers de nouveaux candidats de galaxies naines, ainsi que des milliers de nouveaux « petits points rouges » – ces mystérieux objets de l’Univers primitif observés pour la première fois il y a seulement trois ans par le télescope JWST – démontrant une fois de plus la capacité d’Euclid à fournir des données extrêmement précises sur une vaste gamme d’objets et d’âges cosmiques.

L’intégralité de ces résultats est décrite dans une série d’articles qui ont tous été soumis au processus d’évaluation par les pairs interne au Consortium. Ils sont disponibles sur le site du Consortium Euclid, et seront consultables comme pré-publications sur ArXiv dans le courant de la journée du 19 mars. Les images et les catalogues peuvent être téléchargés sur le site de l’ESA.

Segment sol

Les analyses scientifiques précédemment évoquées, bien qu’inédites et de très bon augure pour la suite de la mission, ne représentent qu’une faible partie du travail effectué au sein du Consortium Euclid. Pour obtenir des données de qualité, exploitables par les chercheurs de la collaboration puis par la communauté scientifique internationale quelques mois plus tard, une quantité importante de traitements doit être appliquée aux images fournies par le télescope. Après leur réception, elles sont transmises aux ingénieurs et chercheurs du segment sol Euclid, dans lequel de nombreux laboratoires français sont historiquement impliqués, qui s’attèlent quotidiennement à la transformation de ces images en données scientifiquement exploitables.

Les premiers auteurs des publications techniques sont à la tête d’une équipe scientifique chargée d’une des étapes de traitement du segment sol. Ici seront explicités les rôles clés de leur laboratoire.

Institut d’astrophysique de Paris – IAP (CNRS/Sorbonne Universités) Henry Joy McCracken, astronome à l’IAP, pour VIS

L’équipe OU-VIS, largement hébergée à l’IAP, a développé et mis en oeuvre avec succès le pipeline automatique de traitement des données de l’instrument VIS. En corrigeant de complexes et nombreux effets instrumentaux, celui-ci les transforme en images calibrées, prêtes pour l’exploitation scientifique, répondant aux rigoureuses normes de qualité d’Euclid. Initialement validée grâce à des simulations hautement réalistes, co-dirigées depuis l’IAP également, c’est ensuite avec les images du télescope, prises durant les premiers mois après le lancement, que la caractérisation complète de l’instrument a pu être réalisée. Ceci est l’aboutissement de plus de deux décennies d’expertise dans le traitement des données de relevés astronomiques à l’IAP.

Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon – IP2I (CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1/ Université de Lyon) | Yannick Copin, Maître de conférence à l’UCBL, pour SIR

Fort de son expérience dans l’analyse de signaux de détecteurs infrarouge, l’IP2I est co-responsable de la chaîne de réduction des données de spectrographie sans fente, dont il a coordonné le développement. Cette technologie équipe l’instrument infrarouge embarqué sur le télescope, NISP, et permet d’obtenir simultanément le spectre individuel des ~50 000 sources visibles sur une image d’Euclid. Après avoir participé à la sélection et la caractérisation des détecteurs de NISP, l’institut a notamment élaboré les modèles d’étalonnage, de correction et de calibration de l’instrument implémentés dans la chaîne de traitement, et a développé les procédures, complexes et inédites par la quantité de sources à analyser, d’extraction de leur spectre.

Laboratoire d’astrophysique de Marseille – LAM (CNRS/Aix Marseille Université/CNES) Vincent Le Brun, Professeur à l’AMU, pour SPE

Depuis la conception, la fabrication et l’exploitation des données du spectrographe VIMOS du Very Large Telescope de l’ESO démarrée en 1995, le LAM a acquis une expérience reconnue internationalement dans le pilotage des grands programmes d’étude spectroscopiques des galaxies. Après la construction du spectrographe NISP d’Euclid, le LAM a naturellement pris la responsabilité du module de mesure automatique du décalage spectral des 50 millions de galaxies pour lesquelles il sera calculé avec les données d’Euclid. C’est à ce travail que s’attelle une équipe de 6 ingénieurs depuis bientôt 10 ans : mettre sur pied une large chaîne de traitement de données qui lit les spectres fournis par l’instrument afin d’en mesurer toutes les propriétés, malgré un signal très faible, tout en mesurant et en calibrant les divers défauts intrinsèques à toute observation astronomique.

Institut d’Astrophysique Spatiale d’Orsay – IAS (CNRS/Université Paris-Saclay) Hervé Dole, Professeur à l’Université Paris-Saclay, pour MER

A la faveur de leur implication au sein des missions Planck, JUICE, ou encore Solar Orbiter, les équipes de l’IAS à Orsay ont activement contribué aux différentes phases de la mission Euclid – de la première proposition à l’ESA jusqu’aux derniers résultats scientifiques. Initialement en instrumentation, avec la conception et livraison de la lampe d’étalonnage (CU) de l’imageur VIS, ainsi que de nombreux tests en amont du lancement, cette participation est restée très importante. Elle concerne désormais les analyses scientifiques, mais aussi le segment sol, et particulièrement le groupe OU-MER. Ce dernier a pour fonction de fusionner les images en provenance d’autres observatoires, indispensables compléments aux données d’Euclid, et de fournir le catalogue officiel de sources astrophysiques à la communauté.

Au total, neuf centres de calcul, dont huit dispersés à travers l’Europe, sont nécessaires pour faire tourner le “pipeline” d’Euclid, qui représente l’ensemble de la chaîne de traitement des données du satellite. Le Centre de Calcul de l’Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules (CC-IN2P3) est l’un d’entre eux. Il contribue de manière quotidienne et conséquente à la réduction des données d’Euclid.

Le segment sol est notamment co-piloté par Pierre Casenove, chef de projet des contributions françaises Euclid du Centre national d’études spatiales (CNES), et Hervé Aussel, chercheur au laboratoire Astrophysique, instrumentation, modélisation (AIM – Université Paris-Saclay/CNRS/CEA/Université de Paris-Cité). Au total, plus de 40 laboratoires français sont impliqués dans la mission Euclid.

La communication Euclid France remercie également, et chaleureusement, l’Observatoire astronomique de Strasbourg et le Planétarium du Jardin des sciences de Strasbourg, qui ont hébergé l’événement presse qui s’est tenu le 19 mars 2025 à l’occasion de cette publication Q1. L’observatoire astronomique de Strasbourg coordonne des équipes de recherche analysant les objets proches (galaxies naines, amas globulaires) au sein du Consortium. Le centre de données astronomiques de Strasbourg (CDS) qu’il héberge
apporte une valeur ajoutée au sondage d’Euclid en fournissant à l’ensemble de la communauté astronomique des outils de visualisation et partage des données.

La liste complète de ces publications sera disponible sur le site du Consortium Euclid à partir du 19 mars.

Echéances à venir pour la mission Euclid

La prochaine publication de résultats et de données du Consortium Euclid est pour l’instant planifiée en octobre 2026. Elle concernera la science coeur de la mission, dite core science, et apportera ses premiers éléments de réponse sur la nature de l’énergie noire. Au moins deux autres data release et quick release sont attendues avant la fin de la campagne d’observations initiale d’Euclid, en 2031.

Contact presse, médias, communication : menard@iap.fr.

ESA

Retrouvez le communiqué de l’ESA ici :
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Euclid/Euclid_opens_data_treasure_trove_offers_glimpse_of_deep_fields

Euclid Q1 overview, data products and processing:

• Euclid Quick Data Release (Q1): Data Release Overview, Euclid Collaboration: Aussel et al. (2025); [Q1-TP001]
• Euclid Quick Data Release (Q1): VIS processing and data products, Euclid Collaboration: McCracken et al. (2025); [Q1-TP002]
• Euclid Quick Data Release (Q1): NIR processing and data products, Euclid Collaboration: Polenta et al. (2025); [Q1-TP003]
• Euclid Quick Data Release (Q1): From Images to Multiwavelength Catalogues: the Euclid MERge Processing Function; Euclid Collaboration: Romelli et al. (2025); [Q1-TP004]
• Euclid Quick Data Release (Q1): Photometric redshifts and physical properties of galaxies through the PHZ processing function, Euclid Collaboration: Tucci et al. (2025); [Q1-TP005]
• Euclid Quick Data Release (Q1): From spectrograms to spectra: the SIR spectroscopic processing function, Euclid Collaboration: Copin et al. (2025); [Q1-TP006]
• Euclid Q1: SPE Processing and Data Products, Euclid Collaboration: Le Brun et al. (2025); [Q1-TP007]

Scientific results using Euclid Q1 data:

• Euclid. Q1. Exploring galaxy morphology across cosmic time through Sérsic fits, Euclid Collaboration: Quilley et al. (2025); [Q1-SP040]
• Euclid Quick Data Release (Q1): First Visual Morphology Catalogue, Euclid Collaboration: Walmsley et al. (2025b); [Q1-SP047]
• Euclid Quick Data Release (Q1): A first look at the fraction of bars in massive galaxies at z < 1, Euclid Collaboration: Huertas-Company et al. (2025); [Q1-SP043]
• Euclid Quick Data Release (Q1): A first look at a multimodal autoregressive foundation model for exploring galaxy properties, Euclid Collaboration: Siudek et al. (2025); [Q1-SP049]
• Euclid Quick Data Release (Q1): The evolution of the passive-density and morphology-density relations up to z ∼ 1 in Q1, Euclid Collaboration: Cleland et al. (2025); [Q1-SP017]
• Euclid Quick Data Release (Q1): A first view of the star-forming main sequence in the Euclid Deep Fields, Euclid Collaboration: Enia et al. (2025); [Q1-SP031]
• Euclid Quick Data Release (Q1): A probabilistic classification of quenched galaxies, Euclid Collaboration: Corcho-Caballero et al. (2025); [Q1-SP044]
• Euclid Quick Data Release (Q1): Optical and near-infrared identification and classification of point-like X-ray selected sources in Q1, Euclid Collaboration: Roster et al. (2025); [Q1-SP003]
• Euclid Quick Data Release (Q1): First Euclid statistical study of galaxy mergers and their connection to Active Galactic Nuclei, Euclid Collaboration: La Marca et al. (2025); [Q1-SP013]
• Euclid Quick Data Release (Q1): First Euclid statistical study of AGN power fraction, Euclid Collaboration: Margalef-Bentabol et al. (2025); [Q1-SP015]
• Euclid Quick Data Release (Q1): First study of red quasars selection, Euclid Collaboration: Tarsitano et al. (2025); [Q1-SP023]
• Euclid Quick Data Release (Q1): The active galaxies of Euclid, Euclid Collaboration: Matamoro Zatarain et al. (2025); [Q1-SP027]
• Euclid Quick Data Release (Q1). TBD. AGN identification using diffusion-based inpainting of Euclid VIS images, Euclid Collaboration: Stevens et al. (2025); [Q1-SP009]
• Euclid Quick Data Release (Q1): An investigation of optically faint, red objects in the Euclid Deep Fields, Euclid Collaboration: Girardi et al. (2025); [Q1-SP016]
• Euclid Quick Data Release (Q1): Extending the quest for little red dots to z < 4, Euclid Collaboration: Bisigello et al. (2025); [Q1-SP011]
• Euclid Quick Data Release (Q1): The Strong Lensing Discovery Engine A – System Overview and First Lens Sample, Euclid Collaboration: Walmsley et al. (2025a); [Q1-SP048]
• Euclid Quick Data Release (Q1): The Strong Lensing Discovery Engine B – Early strong lens candidates from visual inspection of high velocity dispersion galaxies, Euclid Collaboration: Rojas et al. (2025); [Q1-SP052]
• Euclid Quick Data Release (Q1): The Strong Lensing Discovery Engine C – Finding Lenses with Machine Learning, Euclid Collaboration: Lines et al. (2025); [Q1-SP053]
• Euclid Quick Data Release (Q1) The strong lensing discovery engine D – double source plane lens candidates and cosmological forecast, Euclid Collaboration: Li et al. (2025); [Q1-SP054]
• Euclid Quick Data Release (Q1): The strong lensing discovery engine E – ensemble classification of strong gravitational lenses: lessons for Data Release 1, Euclid Collaboration: Holloway et al. (2025); [Q1-SP059]
• Euclid Quick Data Release (Q1): LEMON — Lens Modelling with Neural networks. Automated and fast modelling of Euclid gravitational lenses with singular isothermal ellipsoid mass profile, Euclid Collaboration: Busillo et al. (2025); [Q1-SP063]
• Euclid Quick Data Release (Q1): The first catalogue of strong-lensing galaxy clusters, Euclid Collaboration: Bergamini et al. (2025); [Q1-SP057]
• Euclid Quick Data Release (Q1). A catalogue of Spitzer galaxy overdensities at z>1.3 in the Q1 data release, Euclid Collaboration: Mai et al. (2025); [Q1-SP022]
• Euclid Quick Data Release (Q1): The role of cosmic web connectivity in shaping galaxy clusters, Euclid Collaboration: Gouin et al. (2025); [Q1-SP005]
• Euclid Quick Data Release (Q1): Galaxy shapes and alignments in the cosmic web, Euclid Collaboration: Laigle et al. (2025); [Q1-SP028]
• Euclid: Quick Data Release (Q1) – Photometric studies of known transients, Duffy et al. (2025); [Q1-SP002]
• Euclid: Quick Data Release (Q1) – A census of dwarf galaxies across a range of distances and environments, Marleau et al. (2025); [Q1-SP001]