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Les instruments de mesure des vibrations solaires : Soho et le réseau Gong

Dossier - Le chant des étoiles, la nouvelle musique stellaire
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Notre Soleil et les autres étoiles émettent des vibrations sonores propres, que des satellites comme Corot ou Kepler étudient pour mieux connaître ces astres. Ces vibrations peuvent aussi servir de support à la création artistique.

  
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Pour réussir à obtenir des mesures précises des fréquences de résonance du Soleil et des étoiles, il est nécessaire de faire des observations continues sur de longues durées, ce qui n'est pas sans poser problème. Découvrez ici les instruments de mesure des vibrations solaires : Soho et le réseau Gong.

Il existe différents instruments de mesure des vibrations solaires, comme Soho et le réseau Gong. Ici, illustration du satellite Soho, en observation autour du Soleil. © NASA, SDO AIA Team Cgruda, Wikimedia Commons, DP

Pour bien étudier les fréquences de résonance, il faut observer le Soleil continuellement pendant au moins une période de rotation, soit environ un mois. Comment faire, alors qu'il se « couche » chaque soir pour ne reparaître que le lendemain matin ? Trois solutions sont envisageables, et elles ont toutes les trois été exploitées.

Quels sont les instruments de mesure des vibrations solaires ? Ici, le satellite Soho dans l’espace. © Cnes

La première est d'observer le Soleil depuis une région polaire, pendant l'été. Les vibrations solaires ont ainsi été étudiées en détail pour la première fois en 1980, depuis une station d'observation installée en Antarctique, par une équipe constituée de Gérard Grec et Éric Fossat, de l'université de Nice, et de Martin Pomerantz, astronome américain spécialiste du développement de l'astronomie au pôle Sud.

Le satellite Soho au laboratoire. © Astrium

Le satellite Soho

La deuxième solution est d'envoyer des instruments dans l'espace. Le satellite Soho — Solar and Heliospheric Observatory (Observatoire solaire et héliosphérique, en français) —, fruit d'une collaboration entre les agences spatiales européenne (ESA) et états-unienne (Nasa), a été lancé le 2 décembre 1995 depuis la base de cap Canaveral, en Floride, par une fusée de type Atlas II.

Son lieu de destination se situait dans la direction du Soleil, à une distance de la Terre d'environ 1,5 million de kilomètres, précisément au point de Lagrange L1, là où l'attraction gravitationnelle du Soleil et celle de la Terre se compensent exactement. Le satellite s'y trouve encore aujourd'hui. Ainsi, il tourne autour du Soleil et peut l'observer en permanence, en gardant toujours la Terre « dans son dos ».

Le réseau Gong d'observation du Soleil. © DR

Le réseau Gong

Le troisième moyen mis en œuvre, sans doute le plus émouvant et le moins cher, consiste à constituer des réseaux d'observatoires répartis autour de la Terre, de telle manière que, lorsque le Soleil se couche au-dessus de l'un d'eux, un autre situé plus à l'ouest a déjà pris la relève. Le plus important est le réseau Gong (Global Oscillations Network Group), qui comprend six instruments identiques implantés à Hawaï, en Californie, au Chili, aux îles Canaries, en Inde et en Australie.

Des millions d'harmoniques, résonant de manière distincte, ont ainsi été découverts et identifiés pour la sphère solaire. Si leur étude a déjà permis d'améliorer de façon spectaculaire la précision avec laquelle nous connaissons la structure interne du Soleil, il est important de continuer à observer notre étoile en permanence pour recueillir plus d'informations détaillées et la surveiller de près.