Gros plan sur le télescope CHIME

Ken Tapping, le 17 juillet 2013

Dans le ciel, cette semaine…

  • Vénus frôle l’horizon à l’ouest peu après le coucher du soleil.
  • Saturne est haut dans le sud pendant la nuit. Mars et Jupiter rasent l’horizon au crépuscule.
  • La Lune entrera dans son premier quartier le 15 juillet.

De la fenêtre de mon bureau, je peux voir les antennes du radiotélescope CHIME en cours de construction. Connu sous le nom d’Expérience canadienne de cartographie d’intensité de l’hydrogène, le projet qui est dirigé par l’Université de la ColombieBritannique vise essentiellement à établir la carte des premières structures qui se sont formées au début de l’Univers. Cet exploit est possible en raison de deux facteurs : premièrement, le fait que la lumière se déplace à une vitesse mesurable, même si elle est très grande, et deuxièmement, le fait que l’Univers soit immense.

Comme toutes les ondes électromagnétiques, telles que les ondes radio, la lumière parcourt environ 300 mètres par millionième de seconde. Dans nos vies de tous les jours, nous ne nous en rendons pas compte, mais à l’échelle cosmique, cela devient tangible.

La Lune se trouve à environ 384 000 kilomètres de la Terre. Pour nous atteindre, il faut environ 1,25 seconde aux rayons lunaires. La Lune que l’on voit briller est celle d’il y a 1,25 seconde plus tôt, lorsque la lumière réfléchie à sa surface a commencé à se diriger vers nous. Le Soleil est encore plus éloigné de la Terre, soit à environ 150 millions de kilomètres, distance que la lumière franchit en près de 8 minutes. Le Soleil dans le ciel est en fait une image qui date de 8 minutes, phénomène intéressant, mais sans grande conséquence au quotidien. À l’échelle des distances stellaires et galactiques, ce décalage revêt toutefois une grande importance.

Par exemple, la galaxie d’Andromède se trouve à environ 2,5 millions d’années-lumière. Comme une année-lumière est la distance que parcourent les photons lumineux en une année, il faut donc 2,5 millions d’années à la lumière qui s’échappe de cette galaxie pour nous atteindre, de sorte que l’image que l’on voit date de 2,5 millions d’années. Les galaxies les plus éloignées que nous pouvons voir se trouvent à près de 13 milliards d’années-lumière de la Terre. Les rayons qu’elles nous envoient nous permettent de remonter à la genèse de l’Univers.

La découverte que notre Univers est en expansion est l’une des plus importantes de l’astronomie moderne. Avec les progrès de nos instruments scientifiques, nous avons pu mesurer les distances qui nous séparent de galaxies de plus en plus éloignées, et lorsqu’on a commencé à tenir compte de l’effet de l’expansion de l’Univers sur la vitesse de la lumière, un portrait étonnant a commencé à se dessiner. Il y a à peine 14 milliards d’années, tout ce que nous voyons dans l’Univers autour de nous était concentré dans un très petit noyau hyper dense et immensément chaud. À un moment donné, point que l’on appelle souvent le « Big Bang », l’Univers a commencé à s’étendre et à se refroidir. Il existe encore des traces de ce phénomène, appelé le fond diffus cosmologique microonde ou rayonnement fossile. En mesurant soigneusement ce rayonnement, on a pu commencer à déchiffrer le commencement de l’Univers.

Pendant quelque 400 000 ans, l’Univers en expansion était une masse indifférenciée très chaude. Des écarts de température et de densité dans la matière sont ensuite apparus et ont amené celle-ci à s’agglutiner pour former les premières étoiles et galaxies. Cette période, qui correspond à la formation des premières structures de l’Univers, est l’objet d’étude du télescope CHIME.

Ce ne sera pas chose facile. Trois éléments rendent toutefois ce travail possible. Tout d’abord, les progrès immenses apportés aux instruments électroniques au cours des dernières années; deuxièmement, le fait qu’un grand nombre des composants du télescope font l’objet d’une fabrication massive pour des millions d’appareils de consommation grand public, ce qui a considérablement fait baisser les prix. Enfin, des moyens ont été pris pour éviter que les signaux captés, très faibles, soient rendus imperceptibles par les artefacts humains. C’est là qu’entre en jeu l’Observatoire fédéral de radioastrophysique. Le lieu où sont aménagées nos installations est l’un des endroits les plus neutres électromagnétiquement, grâce au travail de collaboration de plusieurs municipalités locales, aux efforts soutenus du personnel de l’Observatoire et à la collaboration des responsables de la gestion du spectre radioélectrique à Industrie Canada. Lorsque les premières données d’observation seront connues, nous serons donc nombreux à pouvoir nous réjouir d’avoir rendu cet exploit possible.

Ken Tapping est astronome à l’Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches, à Penticton (C.-B.), V2A 6J9.

Téléphone : 250-497-2300
Télécopieur : 250-497-2355
Courriel : ken.tapping@nrc-cnrc.gc.ca

Date de modification :