Plusieurs instruments ont été installés sur le Dôme A afin de s'assurer des propriétés astronomiques en ligne avec les exigences des astronomes pour l'observation du ciel dans le domaine des térahertz. © Xue-Fei Gong, Purple Mountain Observatory

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En Antarctique, le site Dôme A pourrait devenir la Mecque des astronomes

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L'idée d'installer un observatoire en Antarctique germe depuis plus de dix ans. S'il n'est pas encore question d'en construire un, une équipe de chercheurs internationaux pense même que cet environnement très sec et reculé est idéal pour l'observation du rayonnement térahertz. Des instruments vont être installés pour s'en assurer.

Les progrès de la technologie poussent les astronomes à envisager et construire des instruments que personne n'osait encore réaliser il y a quelques décennies. C'est vrai pour les observatoires spatiaux dont le diamètre des miroirs peut atteindre plus de six mètres, comme ce sera le cas avec le futur James Webb Space Telescope qui sera lancé en 2018, comme pour les réseaux de radiotélescopes qui s'étirent sur de très grandes distances dans différentes configurations tel Alma ou les futurs télescopes géants comme l'E-ELT de l'ESO qui mesurera 39 m de diamètre.

Cela dit, pour améliorer leur capacité à observer le ciel dans d'excellentes conditions, les astronomes ne comptent pas seulement sur les avancées technologiques. L'emplacement est un autre paramètre clé dont il faut tenir compte. L'un des meilleurs endroits au monde, peu connu, est l'Antarctique. Cette région reculée connue pour être l'une des plus inhospitalières est depuis longtemps une terre promise pour les climatologues et glaciologues qui réalisent des carottages profonds afin de mieux connaître le climat passé. Pour les astronomes, elle est aussi vue comme un paradis : le vent y est presque inexistant, la qualité du ciel comparable à celle de la haute montagne et la nuit dure plusieurs mois. Avec son air froid et sec, elle permet des observations qui ne peuvent pas être réalisées ailleurs sur Terre, notamment dans le rayonnement térahertz, encore peu exploré.

Depuis le Dôme A, en Antarctique, les astronomes sont convaincus qu'il est possible d'ouvrir une nouvelle fenêtre sur l'univers et l'observer dans le domaine des térahertz, à des fréquences supérieures à 1 milliard de hertz. © Hubble Science team, Nasa

Des conditions propices à l'observation dans le domaine du térahertz

Sur ce grand continent, un site a d'ores et déjà été identifié depuis plusieurs années. Son nom, le Dôme A. Point culminant de l'Antarctique (quelque 4.000 mètres d'altitude), il est très plat, guère venté et il est connu pour être l'endroit le plus sec du monde.

L'idée d'y installer un télescope dans cette région reculée, située à 1.200 km des côtes, n'est pas nouvelle. Principal intérêt, il se prête comme nul par ailleurs sur Terre à l'observation radio dans le domaine du térahertz, des fréquences supérieures à 1 milliard de hertz (1.000 fois supérieure à la fréquence utilisée par les téléphones cellulaires). Ce rayonnement peut fournir de nouveaux indices sur des nuages froids de gaz et de poussière interstellaire et permettre d'acquérir de nouvelles connaissances sur l'origine des étoiles et des galaxies.

L'utilisation du terme paradis pour ce site n'est pas exagérée. La turbulence atmosphérique y est beaucoup plus lente qu'ailleurs et le taux de vapeur d'eau particulièrement faible. Un avantage certain car celui-ci absorbe ce rayonnement. En réalité, peu d'endroits sur Terre sont adaptés à cette discipline de l'astronomie moderne. C'est pourquoi, les observations térahertz sont essentiellement réalisées depuis des avions ou des satellites. 

Afin de montrer tout l'intérêt d'installer un observatoire au Dôme A, une équipe du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics et du China's Purple Mountain Observatory s'apprête à y installer des instruments. Ainsi, durant 19 mois, vont-ils y mesurer les conditions environnementales, climatiques et les propriétés astronomiques du site pour l'évaluer.