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LWA : une nouvelle fenêtre s'ouvre sur l'Univers !

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Les astronomes du Naval Research Laboratory (NRL) peuvent se réjouir, le prototype du futur Long Wavelength Array vient de fournir sa "première lumière". On signifie par là, en astronomie, qu'un instrument d'optique a fourni ses premières images et, dans le cas du LWA, il s'agit de celles de Sagittarius A*, le trou noir supermassif du centre de notre Galaxie. Une nouvelle ère en astronomie, et peut être de la cosmologie, vient donc de s'ouvrir avec cette fenêtre d'observation.

Centre de la Galaxie observé en radio par le prototype du LWA. On reconnaît sagitarius A* (Crédits : Tracy Clarke, Interferometrics Inc).

Au prototype succédera normalement un grand radiotélescope construit dans le sud-ouest de l'état du Nouveau-Mexique aux Etats-Unis. Il devrait pouvoir étudier une bande de fréquence s'étendant entre 20 et 80 MHz qui jusqu'à présent n'avait pas pu bénéficier de l'attention qu'elle aurait dû avoir. Il fournira alors des images à hautes résolutions de sources radios transitoires, comme l'explosion d'étoiles massives, et devrait même détecter les émissions dans cette bande des exoplanètes.

On s'attend aussi à obtenir des renseignements sur les particules ultra-relativistes spiralant dans les champs magnétiques puissants des trous noirs géants. Bien sûr, le plus excitant serait la découverte d'objets et de phénomènes totalement inconnus jusque là. Certains spéculent d'ailleurs sur la possibilité d'observer ce qui s'est passé pendant les âges sombres de l'Univers et même de mettre en évidence des variations de la constante de structure fine ou de la constante cosmologique !

C'est presque un retour aux sources pour la radioastronomie. Celle-ci avait en effet été lancée par les observations de Karl Jansky à 20 MHz, c'est-à-dire à une longueur d'onde de 15 mètres, en 1931. La barrière de l'ionosphère avait alors contraint les radioastronomes à grimper plus haut en fréquence pour faire des observations. Mais récemment, de nouvelles techniques de traitement du signal permettent de s'affranchir dans une large mesure de cette barrière.Elles sont utilisées pour le LWA.

A présent, seules 16 antennes sont en place et une technique basée sur l'interférométrie permet de recomposer les différents signaux fournis, comme si un plus grand télescope existait. La forme particulière de ses antennes permet de couvrir toute la voûte céleste à différentes longueurs d'ondes.

Le prototype du LWA (Crédits : Naval Research Laboratory).

A terme, c'est plus de 13 000 antennes de ce type qui seront mises en place sur une surface de plusieurs centaines de kilomètres carrés et réparties en 50 stations. Mais nous n'en sommes encore qu'au stade du test de l'électronique et des programmes informatiques pour le traitement des images avec ce prototype. Néanmoins, l'avenir semble riche de promesses avec le radiotélescope final !

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