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Posté par Adrien le Lundi 26/12/2016 à 00:00
Première lumière pour la bande 5 d'ALMA
Le Vaste Réseau (Sub-)Millimétrique de l'Atacama (ALMA) au Chili vient de débuter ses observations dans une nouvelle région du spectre électromagnétique. Cette évolution fait suite à l'installation, sur les antennes du télescope, de nouveaux récepteurs capables de détecter des signaux radio dont la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de l’objet complètement...) d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.) s'étend de 1,4 à 1,8 millimètres - un domaine jusque-là inexploité par ALMA. Cette mise à niveau permet aux astronomes de capter les faibles signatures de la molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de matière possédant les...) d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse d'un animal, et en particulier celle des mammifères qui...) de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) proche.


ALMA capte les ondes radio de basse énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) - situées à l'une des extrémités du spectre électromagnétique (Le spectre électromagnétique est la décomposition du rayonnement électromagnétique selon ses différentes composantes en terme de fréquence, d'énergie des photons ou encore de longueur d'onde associée, les trois grandeurs ν (fréquence), E...) - en provenance de l'Univers. Grâce à l'installation de récepteurs de bande 5, la gamme de fréquences radio accessibles à ALMA s'est étendue, ouvrant par là-même de nouvelles possibilités, en termes d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir...).

Leonardo Testi, scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour...) du programme ALMA, explique tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) l'intérêt de cette mise à niveau: "Les nouveaux capteurs (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable, exemple : une tension électrique, une hauteur de mercure, une intensité, la déviation...) faciliteront la détection, au sein du Système Solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis...) ainsi que dans des régions plus éloignées de notre galaxie (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec ce titre elle a connu deux existences, prenant par ailleurs...), voire au-delà, des molécules d'eau dont la présence conditionne la vie (La vie est le nom donné :) telle que nous la connaissons. Ces détecteurs nouvellement installés permettront en outre à ALMA de rechercher les traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la responsabilité de la...) de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) ionisé au sein de l'Univers primordial."

L'exceptionnelle localisation d'ALMA, à quelque 5000 mètres d'altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et...) sur le plateau aride de Chajnantor au Chili, rend possible ce type d'observations. L'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) terrestre étant partiellement composée de molécules d'eau, les observatoires implantés au sein d'environnements caractérisés par une élévation et une aridité plus faibles rencontrent davantage de difficultés pour identifier l'origine des émissions en provenance de l'espace. La formidable sensibilité d'ALMA, doublée d'une résolution angulaire élevée, lui permettent désormais de détecter, à la longueur d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de...) désirée, les traces d'eau les plus infimes au sein de l'Univers local (1).

Le récepteur de bande 5 a été conçu par le Groupe de Développement de Récepteurs Avancés (GARD) de l'Observatoire Spatial Onsala, Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) de Technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) Chalmers en Suède. Il a été testé sur l'instrument SEPIA qui équipe le télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité ainsi que la taille...) APEX. Ces observations ont par ailleurs permis de sélectionner les cibles appropriées aux premiers tests des récepteurs sur ALMA.

Les premiers récepteurs ont été produits et livrés à ALMA au cours du premier semestre 2015 par un consortium composé de l'Ecole de Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le cadre...) en Astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle ne doit pas être confondue avec la mécanique...) des Pays-Bas (NOVA), de GARD, et de l'Observatoire National de Radioastronomie (La radioastronomie est une branche de l'astronomie qui s'occupe de l'observation du ciel dans le domaine des ondes radio. C'est une science relativement jeune qui a fait ses débuts dans les années 1930.) (NRAO) responsable de l'oscillateur (En physique, un oscillateur est un système manifestant une variation périodique dans le temps (ou pseudo-périodique s'il existe une dissipation d'énergie). Les exemples les plus...) local. Les récepteurs sont à présent installés et seront bientôt prêts à être utilisés par la communauté des astronomes.

Afin de tester les récepteurs nouvellement installés, des observations de divers objets parmi lesquels figurent les galaxies en collision (Une collision est un choc direct entre deux objets. Un tel impact transmet une partie de l'énergie et de l'impulsion de l'un des corps au second.) Arp 220, une région massive (Le mot massif peut être employé comme :) de formation d'étoiles située à proximité du centre de la Voie Lactée (La Voie lactée (appelée aussi « notre galaxie », ou parfois simplement « la Galaxie », avec une majuscule) est le nom de...) et une supergéante rouge (Les supergéantes rouges sont des étoiles relativement massives qui sont en train de terminer leur phase de séquence principale. En d'autres termes, elles ont...) et poussiéreuse sur le point (Graphie) d'exploser en supernova (Une supernova est l'ensemble des phénomènes conséquents à l'explosion d'une étoile, qui s'accompagne d'une augmentation brève mais fantastiquement grande de sa luminosité. Vue...), ont été effectuées (2).

Afin de traiter les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) et de s'assurer de leur qualité, des astronomes ainsi que des spécialistes techniques de l'ESO et du Centre Régional Européen d'ALMA (ARC), se sont réunis à l'Observatoire Spatial Onsala en Suède, dans le cadre d'une "Semaine dédiée à la Bande 5" organisée par la branche nordique de l'ARC (3). Les résultats finaux viennent d'être mis à disposition de la communauté internationale des astronomes.

Robert Laing, l'un des membres de l'équipe à l'ESO, se montre optimiste quant aux perspectives d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la...) d'ALMA dans la bande 5: "Les premiers résultats obtenus au moyen d'un nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) limité d'antennes sont très encourageants. A l'avenir, la sensibilité et la résolution angulaire élevées du réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle...) ALMA dans son intégralité nous permettront de précisément cartographier l'eau contenue au sein d'un vaste échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou d'une solution. Le mot est utilisé dans différents...) d'objets parmi lesquels: les étoiles en formation et les étoiles évoluées, le milieu interstellaire (En astronomie, le milieu interstellaire est le gaz raréfié qui, dans une galaxie, existe entre les étoiles et leur environnement proche. Ce gaz est...) et les régions situées à proximité de trous noirs supermassifs."

Notes

(1) Une signature spectrale clé de la molécule d'eau appartient à cet intervalle étendu. Elle se situe à la longueur d'onde de 1,64 millimètre.

(2) Les observations ont été effectuées et rendues possibles par l'équipe d'Extension des Capacités d'ALMA au Chili.

(3) L'équipe de vérification des résultats scientifiques obtenus dans la bande 5 à l'ESO est composée de: Elizabeth Humphreys, Tony Mroczkowski, Robert Laing, Katharina Immer, Hau-Yu (Baobab) Liu (Liu (chinois : 柳宿, pinyin : liǔ xiù) est une loge lunaire de l'astronomie chinoise. Son étoile référente (c'est-à-dire celle qui délimite la frontière occidentale de la loge) est...), Andy Biggs, Gianni Marconi and Leonardo Testi. L'équipe chargée du traitement des données était compose de: Tobia Carozzi, Simon Casey, Sabine Koenig, Ana Lopez-Sepulcre, Matthias Maercker, Ivan Marti-Vidal, Lydia Moser, Sebastien Muller, Anita Richards, Daniel Tafoya et Wouter Vlemmings


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Source: ESO