L'astronomie

Radioastronomie: les ondes de l'espace

Radioastronomie: les ondes de l'espace

Dans l'article précédent, nous expliquons comment la radioastronomie a vu le jour. En cela, nous verrons ce que c'est et comment cela fonctionne.

Les mécanismes physiques qui sont à la base des émissions radioélectriques des objets célestes sont différents de ceux qui les font briller par la lumière visible. Alors que presque toutes les ondes électromagnétiques du spectre visible ont une origine thermique (c'est-à-dire qu'elles sont la conséquence de la température élevée à laquelle se trouve la matière des objets célestes tels que les étoiles), les ondes électromagnétiques du spectre radio sont dues, en particulier, au mouvement des particules élémentaires chargées d'énergie.

L'un des mécanismes typiques d'émission d'ondes radioélectriques célestes est, par exemple, le soi-disant rayonnement Synchroton: le mouvement en spirale de faisceaux d'électrons qui se déplacent à la vitesse de la lumière à travers des champs magnétiques stellaires ou Galactique

Tous les corps célestes qui sont de puissants émetteurs d'ondes visibles ne sont pas également des ondes électromagnétiques. Par exemple, le Soleil et les étoiles, que l'on voit facilement à l'œil nu, sont de très faibles sources de rayonnement électromagnétique. Si nos yeux étaient sensibles aux ondes radio au lieu de la lumière visible, le ciel changerait d'apparence. Le Soleil deviendrait une source faible, la Lune et les planètes seraient presque invisibles, presque toutes les étoiles disparaîtraient de la scène et le ciel serait dominé par une bande intense, la Voie lactée (correspondant au plan équatorial de notre Galaxie). Ici, les flux de particules des composants des rayons cosmiques produisent un rayonnement synchroton.

En plus de cette bande excessive qui occuperait toute la voûte céleste, nous verrions également des sources isolées à l'intérieur de notre Galaxie, correspondant à Supernovas, Pulsar, Nébuleuses. Nous pourrions même voir des objets très éloignés qui sont au-delà de notre Galaxie, comme des galaxies externes de type Andromède, et aussi le Quasar, c'est-à-dire les noyaux mystérieux des galaxies qui semblent se trouver aux confins de l'Univers.

La radioastronomie a considérablement accru la connaissance de l'Univers à tous les niveaux. À l'échelle planétaire, par exemple, certains mécanismes d'interaction entre les particules des champs magnétiques locaux ont été connus grâce aux observations radio, comme dans le cas de Jupiter, qui émet un rayonnement synchrotron précisément grâce au puissant champ magnétique qui l'entoure.

Depuis le Soleil, il a été possible d'étudier certains phénomènes tels que les spots et les éruptions, qui sont le siège des émissions de radio. Même les pluies de météores annuelles sont devenues un objet de recherche en radioastronomie, grâce aux traces des particules qui brûlent dans l'atmosphère ionisent les atomes, par conséquent, elles peuvent être capturées avec des techniques radio, même en plein jour.

À plus grande échelle, il a été découvert que notre Galaxie n'est pas seulement composée d'un ensemble d'étoiles, mais il y a aussi, parmi elles, de grandes quantités d'hydrogène froid et invisibles à l'observation avec des instruments optiques. La distribution de ce gaz, et le fait qu'il donne à notre galaxie la configuration de disque en forme de spirale caractéristique, sont le résultat de l'étude du cycle au moyen d'ondes radio. L'hydrogène froid est visible dans le domaine des ondes radio, car il a une émission caractéristique dans la longueur d'onde de 21 cm, qui est due aux inversions spontanées de rotation de ses électrons du fait de l'absorption d'énergie.

L'une des réalisations de la radioastronomie est l'individualisation de nombreuses espèces de molécules interstellaires. À une échelle extragalactique, la radioastronomie a apporté d'importantes confirmations de la théorie cosmologique de l'Univers en expansion après un Big Bang initial, grâce à la découverte de sources radio éloignées qui montrent un fort décalage vers le rouge et grâce à la découverte du rayonnement de fond.

Les sources radio sont également cataloguées avec des critères similaires à ceux des catalogues stellaires. À l'origine, ils indiquaient les sources qui se trouvaient dans la même constellation avec une lettre de l'alphabet de A, respectant l'ordre de grandeur. Par exemple, la source radio la plus puissante de la constellation du Taureau, la célèbre nébuleuse du Crabe, s'appelait Taurus A. Cependant, le nombre de sources radio a tellement augmenté ces dernières années que ce simple catalogage s'est révélé insuffisant.

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