Arpenter l'espace avec une précision extrême

Publié par Redbran le 23/02/2021 à 13:00
Source: CNRS INSU
Presque 40 ans de données collectées par un ensemble de 167 radiotélescopes distribués sur les cinq continents* ont été utilisées pour produire un repère de référence céleste ultra-précis. Les directions dans le ciel des quelques 4500 sources extragalactiques constituant le repère (quasars) ont été mesurées à près de 0,01 millionième de degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines...) grâce à la technique de radio-interférométrie à très longue base (VLBI). Cette technique combine les signaux des différents radiotélescopes pour former un interféromètre géant de la taille de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...), d'où des images d'une finesse inégalée et une précision extrême sur la position des sources.


L'antenne de Yebes en Espagne, l'un des 167 radiotélescopes ayant contribué aux observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...)

De par leur distance, les quasars n'ont pas de mouvements transverses et matérialisent des directions stables dans le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.). Pris globalement, ceux-ci constituent une grille ( Un grille-pain est un petit appareil électroménager. Une grille écran est un...) de points de référence quasi-parfaite, sur laquelle on peut ancrer la position de tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans...) sur la sphère céleste (La sphère céleste est une sphère imaginaire de rayons quelconques et dont le centre est occupé...).

Un tel repère est essentiel à la navigation (La navigation est la science et l'ensemble des techniques qui permettent de :) des sondes interplanétaires, mais aussi au suivi des infimes variations de l'orientation (Au sens littéral, l'orientation désigne ou matérialise la direction de l'Orient (lever du soleil...) de la Terre et de sa vitesse (On distingue :) de rotation, des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) cruciales au positionnement (On peut définir le positionnement comme un choix stratégique qui cherche à donner à une offre...) par GPS ou Galileo (Galileo est le nom du futur système de positionnement par satellites européen, en test depuis...). Il permet aussi de consolider le référentiel terrestre défini par les positions géodésiques des radiotélescopes, contribuant par là-même à l'étude des mouvements de la croûte terrestre (La croûte terrestre est la partie superficielle et solide du matériau dont est faite la Terre....) et au suivi du niveau des mers (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.).

Les positions des quasars mesurées, confrontées avec leurs homologues dans le domaine optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement...) tirés de la mission spatiale Gaia, vont aussi permettre de localiser relativement les émissions radio et optique dans ces objets et de mieux appréhender les processus physiques en jeu.

Ce nouveau repère a été adopté par l'Union Astronomique Internationale (L’Union astronomique internationale (UAI ; en anglais International Astronomical Union,...) et l'Association Internationale de Géodésie sous l'appellation ICRF3 et constitue le nouveau standard en vigueur aujourd'hui en matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) de repère d'espace pour l'astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer...) et les géosciences. Il a été réalisé par une équipe internationale incluant des membres de l'Observatoire Aquitain des Sciences de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) (LAB) et de l'Observatoire de Paris (L'Observatoire de Paris est né du projet, en 1667, de créer un observatoire astronomique...) (SYRTE).


Distribution sur la sphère céleste des 4536 sources de l'ICRF3, superposée à une carte indiquant la localisation des 167 radiotélescopes ayant contribué à la réalisation du repère. Les inserts montrent la morphologie VLBI de trois des sources. © Bordeaux VLBI Image Database

Note:
(*) Ces données, dans leur très grande part, ont été acquises par l'IVS (International VLBI Service for Geodesy and Astrometry), le VLBA (Very Long Baseline Array) et le DSN (Deep Space Network), incluant également l'antenne de l'ESA située à Malargüe (Argentine).


En savoir plus:
The third realization of the International Celestial Reference Frame (L'ICRF, ou International Celestial Reference Frame (système international de références...) by very long baseline interferometry - Astronomy & Astrophysics, 644, A159. Patrick Charlot et al.
https://doi.org/10.1051/0004-6361/202038368
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