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les 7 découvertes les plus marquantes du radiotélescope

Après 57 ans de scrutation du ciel, le radiotélescope d’Arecibo n’est plus en service: il s’est effondré. Le gigantesque observatoire, emblématique de la radioastronomie, a été à l’origine de plusieurs découvertes importantes.

Le radiotélescope Arecibo ne pourra plus observer le ciel: l’observatoire s’est effondré dans la nuit du 30 novembre au 1er décembre 2020. Quelques jours plus tôt, la National Science Foundation (NSF) avait annoncé que le gigantesque observatoire a été mis hors service. Les dommages à l’installation étaient trop importants pour espérer la réparer et lui donner une stabilité suffisante. Après 57 ans de scrutation du ciel, la perte du radiotélescope Arecibo est une triste nouvelle pour les astronomes.

L’expéditeur de célèbre message Arecibo n’est pas seulement connu pour ses apparitions dans des films. En près de 6 décennies de fonctionnement, cet observatoire emblématique a contribué à de nombreuses découvertes scientifiques.

L’une des premières découvertes rendues possibles par les données du radiotélescope Arecibo concerne la planète Mercure. En 1965, des observations radar de l’étoile ont été faites à partir d’Arecibo. Ils sont utilisés dans une étude publié la même année, pour déterminer la période de rotation de Mercure, alors estimée à 88 jours. Cela s’avère finalement être 59 jours, comme confirmé une autre étude publié en 1967.

Grâce au radiotélescope, on découvre que la planète n’est pas en rotation synchrone comme nous le pensions. Si tel était le cas, cela signifierait que la période de révolution de la planète autour du Soleil serait égale à sa période de rotation sur elle-même, et donc qu’elle présenterait toujours sa même face au Soleil, comme la Lune qui présente le même visage à la Terre. La mesure des 59 jours permet de contredire cette hypothèse et laisse supposer qu’il s’agit plutôt d’un phénomène de résonance orbitale (avec 2 orbites pour 3 rotations).

Le PSR B1913 + 16 a été repéré en 1974 grâce aux observations du radiotélescope Arecibo. Derrière ce nom compliqué se cache le premier pulsar binaire découvert. Il s’agit, comme son nom l’indique, d’un système composé de deux éléments dont l’un est un pulsar, c’est-à-dire une étoile à neutrons en rotation très rapide (possédant un champ magnétique puissant).

Cette découverte a fourni un laboratoire idéal pour tester la théorie de la gravité d’Einstein (relativité générale). La découverte a également permis les progrès de l’astrophysique, comme la mesure précise de la masse des étoiles à neutrons ou une meilleure connaissance des scénarios possibles dans l’évolution des étoiles binaires. Les scientifiques Russell A. Hulse et Joseph H. Taylor Jr. à l’origine de la découverte ont été honorés en recevant le prix Nobel de physique en 1993.

Pour la première fois, une image radar d’astéroïde a été obtenue à l’aide du radiotélescope Arecibo. En 1989, l’observatoire permet de découvrir à quoi ressemble l’astéroïde (4769) Castalie (provisoirement désigné 1989 PB). Cet astéroïde géocroiseur en forme d’arachide est probablement composé de deux pièces reliées entre elles par gravité.

L’astéroïde photographié par le radiotélescope Arecibo. // La source: Ostro et coll. (1990, Science 248, 1523-1528)

Les images du radiotélescope Arecibo ont permis de révéler la présence d’eau près des pôles de Mercure en 1992. Les scientifiques ont découvert que la glace semble persister dans les cratères ombragés, malgré des températures de surface très élevées (plus de 400 ° C).

Cette découverte a été confirmée plus tard, en 2014, par la NASA grâce à la mission MESSAGER. Les images prises par la sonde en orbite autour de Mercure ont montré des endroits où la glace d’eau a probablement élu domicile sur Mercure.

L’observatoire a également joué un rôle important lors des premières détections d’exoplanètes. En 1992, nous avons découvert grâce au radiotélescope Arecibo un système planétaire autour d’un pulsar, appelé PSR 1257 + 12. Ce sont des anomalies dans le mouvement du pulsar qui suggéraient que des planètes extrasolaires, parmi les premières découvertes, étaient probablement présentes.

La distance des Pléiades, un amas d’étoiles visible dans la constellation du Taureau, de la Terre fait l’objet de débats. En 2014, le radiotélescope Arecibo a apporté sa contribution, avec d’autres observatoires, pour obtenir de nouveaux résultats: selon les scientifiques, le cluster serait 443 années-lumière des États-Unis Jusque dans les années 1990, les scientifiques ont convenu que les Pléiades étaient à 430 années-lumière. Avec le satellite Hipparcos lancé en 1989, la mesure de distance était estimée à 390 années-lumière. Les mesures ne concordaient donc pas.

Cependant, connaître précisément cette distance est important car les Pléiades, qui sont un amas relativement proche de la Terre, peuvent aider à calibrer les mesures de distance en astronomie. La distance de l’amas a également un impact sur notre compréhension de la manière dont ces étoiles se forment et évoluent.

Aujourd’hui, les scientifiques sont capables de détecter sursauts radio rapides qui semblent provenir de l’intérieur de la Voie lactée. Par le passé, le radiotélescope Arecibo a contribué à une meilleure compréhension de ces phénomènes énigmatiques de sursauts radio rapides (extragalactiques) en 2016, en observant pour la première fois une rafale radio rapide répétée. Avec cette récurrence du signal, les chercheurs comprennent que sa source survit aux flashs ainsi émis. Il devient donc possible d’exclure les hypothèses concernant la formation de ces sursauts, en particulier celles impliquant des explosions catastrophiques.

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Delphine Perrault

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