Astronomie de l’extrême

Un sol rouge, caillouteux, accidenté, on se croirait sur Mars. Mais, même si c'est ici que la NASA teste ses robots avant de les envoyer sur la planète rouge, le désert de l'Atacama au Nord du Chili est un eldorado pour l'astronomie.

Dans cet endroit aride, loin de toute pollution lumineuse, il fait beau 300 jours par an. En altitude, préservé de l'humidité et donc des nuages, le ciel y est plus clair que partout ailleurs dans le monde. Voilà pourquoi on y installe des télescopes. L’Europe y a installé deux fleurons de l’astronomie. Le Very large telescope qui a ouvert les yeux en 1999 et ALMA , opérationnel depuis l’an passé.

L’un observe dans le visible et l’infra rouge. Le second dans les ondes radio millimétriques. Deux approches complémentaires pour dévoiler les secrets de l’Univers.

VLT, Muse et Sphère

Dans cet endroit aride, loin de toute pollution lumineuse, il fait beau 300 jours par an. En altitude, préservé de l'humidité et donc des nuages, le ciel y est plus clair que partout ailleurs dans le monde. Voilà pourquoi on y installe des téléscopes.

"Depuis Parranal, on observe une mer de nuage" : Valentina Rodriguez, de l'ESO

Depuis 15 ans, l'Europe y a bati le VLT, Very Large Telescope. un ensemble de 4 telescopes au diamètre de 8m chacun que l'on peut coupler afin d'obtenir un miroir virtuel beaucoup plus grand. Au bout de chaque "lunette", des instruments ultra sophistiqués et performants qui font du VLT l'observatoire le plus productif du monde (plus d'un article scientifique publié chaque jour) ! Il a à son actif des découvertes majeures.

Après 15 ans, l'heure est venue de renouveler les instruments. Depuis quelques semaines, Muse et Sphere, tous deux conçues par des équipes françaises ont été installés au Mont Parranal.

Déjà, les premieres observations s'annoncent prometteuses. Muse, avec un concept nouveau, va réaliser des carottages de l'Univers.

Il est capable d'observer simultanément 4000 longueurs d'ondes, un peu comme s'il faisait la même photo du ciel en 4 000 couleurs, chacune conduisant à révéler des objects célestes différents et parfois inconnus .

► ► ► ALLER PLUS LOIN | **Le site de l'ESO **

Muse en remontant très loin dans le temps, sera aussi capable de détecter des galaxies jeunes, encore en évolution.

"On voyait des galaxies à différentes étapes de l'univers" : Thierry Contini, chercheur au CNRS, au laboratoire d’astrophysique de Toulouse

"Muse fait 4000 photos en même temps" : Roland Bacon, chercheur du CNRS au centre de recherche astrophysique de Lyon, porteur depuis 10 ans du projet

Quant à Sphère, il est destiné à photographier des exoplanètes. leur tirer le portrait directement contrairement aux méthodes utilisées jusqu'ici. Le niveau de détail qu'il devrait atteindre est rendu possible par l'activation de 1300 mini verrins sous le miroir afin de corriger 1200 fois par seconde sa forme afin de compenser les turbulences de l'atmosphère. Du jamais vu!

"Ce qui nous intétesse c'est de capter la lumière de la planète" : Jean-Luc Beuzit, chercheur au CNRS responsable de l’instrument Sphere

VLT, mode d'emploi

Reconnu pour sa productivité, le VLT fonctionne 24h/24. Une équipe d'astronomes de jour préparent les instruments pour celle de nuit. Une heure après le coucher du soleil, les télescopes ouverts, pointent vers le ciel. Tout au long de la nuit, les différentes cibles (étoiles, nébuleuses...) se succèdent. Aucun temps perdu.

Par ailleurs, 70% du temps, les quatres télescopes fonctionnent en "mode service" c'est à dire que des astronomes présents à temps plein sur le site, exécutent le programme d'observation demandé par des collègues situés ailleurs dans le monde. Cette organisation inventée par l'ESO a été copiée par d'autres observatoires depuis.

"A 50 000 euros la nuit, on doit rentabiliser le telescope : Fernando Patat justifie cette planification quasi militaire

Une heure avant le coucher du soleil, les coupoles s'ouvrent. En douceur et en faisant jouer les ventaux afin de préserver un équilibre thermique essentiel pour la qualité des observation.

" Il faut maintenir une température constante pour éviter les perturbations sur le miroir" : Guillaume Blanchard, ingénieur optique veille au grain.

Alma , télescope de l'extrême

Alma est situé sur le plateau de Chajnantor dans le désert de l'Atacama au nord du Chili à 5000 mètre au d'altitude. Un endroit très sec adapté à des ondes qui ne sont pas absorbées par l'humidité de l'air. Les 66 antennes paraboliques dont 54 font 12 mètres de diamètre et pèsent 100 tonnes ont été financé par trois partenaires: les Européens, les Américains et les Japonais. Quand elles fonctionnent ensemble, ces antennes forment un télescope virtuel dont le miroir ferait jusqu’à 16km de diamètre. Unique au monde et différent des autres par les longueurs d’ondes dans lesquelles il observe le ciel, (millimétriques et submillimétriques cf spectre), Alma donne ainsi accès à des informations différentes, complémentaires des télescopes plus classiques.

► ► ► ALLER PLUS LOIN | Le blog de la Tête au carré

Parmi ces cibles célestes privilégiées, ce qu’on appelle l’Univers froid , ce qui brille peu. Les toutes premières galaxies de l'histoire de l'Univers, les nuages de poussière, les étoiles et planètes en train de naître.

"Alma observe l'univers froid": Pierre Cox, directeur de l'ALMA

Entré en service l'année dernière, ALMA est un défi technologie n'a pas encore atteint sa vitesse de croisière. Il faudra attendre l'automne pour le voir fonctionner dans son mode XXL.

D’ici là, la période de tests se poursuit afin de pousser le télescope au maximum de ses capacités.

Une trentaine d’antennes fonctionnent déjà tandis que les autres sont en cours de validation.

Mais déjà, la supériorité d’ALMA ne semble faire aucun doute pour la communauté scientifique. Le nombre de demandes de temps d’observation crève les plafonds ! Car le fonctionnement est particulier :les équipes qui soumettent les projets ne se déplacent pas. Les résultats leur sont envoyés sous forme de données numériques.

« 1380 demandes l’an dernier, c’est quatre fois plus qu’on n’en peut traiter » Iars Hake Nyman, responsable des opérations scientifiques d’ALMA

Toujours plus haut

A 5000 mètres d’altitude, les matériaux et les hommes souffrent. La raréfaction de l’oxyène met les organismes à dure épreuve. Le suivi médical est très poussé afin d’éviter les accidents. L’attention est diminuée, la fatigue accrue. Même si 60% des équipes sont obligées de travailler en altitude, là où est installé le corrélateur (la machine qui transforme le signal via les fibres optiques qui arrivent de chaque antenne) , l’idée a été de limiter l’exposition aux rayons UV et à la pénurie d’oxygène. Le centre opérationnel a donc été installé en contrebas du plateau à 2900 m d'altitude.

« A 5000 mètres les matériaux et les hommes souffrent » : Laura Ventura, du European Southern Observatory