Les radioastronomes européens et américains ont montré une nouvelle façon d'observer l'Univers - via Internet!
Grâce à une technologie de pointe, les chercheurs ont réussi à observer une étoile éloignée en utilisant les réseaux de recherche mondiaux pour créer un télescope virtuel géant. Le processus leur a permis d'imaginer l'objet avec des détails sans précédent, en temps réel; quelque chose qui, il y a seulement quelques années, aurait été impossible. L'étoile choisie pour cette remarquable démonstration, appelée IRC + 10420, est l'une des plus insolites du ciel. Entouré de nuages de gaz poussiéreux et émettant fortement dans les ondes radio, l’objet est en équilibre en fin de vie, se dirigeant vers une explosion cataclysmique connue sous le nom de «supernova».
Ces nouvelles observations donnent un aperçu passionnant de l'avenir de la radioastronomie. En utilisant les réseaux de recherche, non seulement les radio-astronomes pourront voir plus profondément dans l'Univers lointain, mais ils seront capables de capturer des événements transitoires imprévisibles à mesure qu'ils se produisent, de manière fiable et rapide.
Les astronomes cherchent toujours à maximiser la résolution de leurs télescopes. La résolution est une mesure de la quantité de détails qu'elle peut détecter. Plus le télescope est grand, meilleure est la résolution. Le VLBI (ou Very Long Baseline Interferometry) est une technique utilisée par les radioastronomes pour imager le ciel dans les moindres détails. Au lieu d'utiliser une seule antenne parabolique, des réseaux de télescopes sont reliés entre eux à travers des pays entiers ou même des continents. Lorsque les signaux sont combinés dans un ordinateur spécialisé, l'image résultante a une résolution égale à celle d'un télescope aussi grande que la séparation d'antenne maximale.
Dans le passé, la technique VLBI était gravement entravée car les données devaient être enregistrées sur bande puis expédiées à une installation centrale de traitement pour analyse. Par conséquent, les radioastronomes n'ont pu juger du succès de leurs efforts que plusieurs semaines, voire plusieurs mois, après les observations. La solution, pour relier les télescopes électroniquement en temps réel, permet aux astronomes d'analyser les données au fur et à mesure. La technique, naturellement appelée e-VLBI, n'est possible que maintenant que la connectivité réseau à large bande passante est une réalité.
Les récentes observations de 20 heures, effectuées le 22 septembre à l'aide du réseau européen VLBI (EVN), impliquaient des radiotélescopes au Royaume-Uni, en Suède, aux Pays-Bas, en Pologne et à Porto Rico. La séparation maximale des antennes était de 8200 km, donnant une résolution d'au moins 20 milliarcsecondes (mas); c'est environ 5 fois mieux que le télescope spatial Hubble (HST). Ce niveau de détail équivaut à choisir un petit bâtiment à la surface de la lune! L'inclusion de l'antenne à Arecibo, à Porto Rico, a également augmenté la sensibilité du réseau de télescopes d'un facteur 10. Malgré tout, observant à une fréquence de 1612 MHz, le signal de l'étoile lointaine était plus d'un milliard de milliards de fois plus faible qu'un téléphone portable typique!
Chaque télescope était connecté au réseau national de recherche et d'enseignement (NREN) de son pays, et les données acheminées à 32 Mbits / seconde par télescope via GEANT, le réseau de recherche paneuropéen, à SURFnet, le réseau néerlandais. Les données ont ensuite été transmises à l'Institut commun pour l'IVV en Europe (JIVE), l'installation centrale de traitement de l'EVN aux Pays-Bas. Là, les 9 térabits de données ont été introduits en temps réel dans un supercalculateur spécialisé, appelé «corrélateur», et combinés. Les mêmes réseaux de recherche ont ensuite été utilisés pour livrer le produit de données final directement aux astronomes qui ont formé l'image. Jusqu'à ce que l'infrastructure réseau fournie GEANT devienne disponible, les astronomes étaient incapables de transférer les énormes quantités de données requises pour l'e-VLBI via Internet. Dans un sens très réel, Internet lui-même agit comme un télescope, effectuant le même travail que les surfaces incurvées des antennes paraboliques individuelles. Dai Davies, directeur général de DANTE qui exploite GEANT, a déclaré: «L'e-VLBI, exécuté avec succès sur une base intercontinentale, démontre de la manière la plus claire possible l'importance des réseaux de communication de données pour la science moderne. La mise en réseau de la recherche est fondamentale pour cette nouvelle technique de radioastronomie et il est en effet très satisfaisant de constater les avantages qui en découlent désormais ».
Bien que les objectifs scientifiques de l'expérience aient été modestes, ces observations e-VLBI de l'IRC + 10420 ouvrent la possibilité d'observer les structures des objets astrophysiques à mesure qu'elles changent. IRC + 10420 est une étoile supergéante dans la constellation d'Aquila. Il a une masse d'environ 10 fois celle de notre propre Soleil et se trouve à environ 15 000 années-lumière de la Terre. L'une des sources infrarouges les plus brillantes du ciel, elle est entourée d'une épaisse coquille de poussière et de gaz projetée à la surface de l'étoile à un rythme d'environ 200 fois la masse de la Terre chaque année. Les radioastronomes sont en mesure d’imaginer la poussière et le gaz entourant l’IRC + 10420 car l’une des molécules constituantes, l’hydroxyle (OH), se révèle au moyen d’une forte émission de «maser». Essentiellement, les astronomes voient des amas de gaz où l'émission radio est fortement amplifiée par des conditions spéciales. Avec l'objectif zoom fourni par e-VLBI, les astronomes peuvent faire des images avec beaucoup de détails et regarder les amas de gaz se déplacer, regarder les masers naître et mourir sur des échelles de temps allant de quelques semaines à plusieurs mois, et étudier les champs magnétiques changeants qui imprègnent la coquille. Les résultats montrent que le gaz se déplace à environ 40 km / s et a été éjecté de l'étoile il y a environ 900 ans. Comme l'a expliqué le professeur Phil Diamond, l'une des équipes de recherche de l'Observatoire de Jodrell Bank (Royaume-Uni), "le matériau que nous voyons dans cette image a quitté la surface de l'étoile à l'époque de la conquête normande de l'Angleterre".
On pense que l'IRC + 10420 évolue rapidement vers la fin de sa vie. À un moment donné, peut-être des milliers d'années à partir de maintenant, peut-être demain, l'étoile devrait exploser dans l'un des phénomènes les plus énergétiques connus de l'Univers - une "supernova". Le nuage de matériaux résultant formera à terme une nouvelle génération d'étoiles et de systèmes planétaires. Les radioastronomes sont maintenant prêts, avec l'incroyable puissance de l'e-VLBI, à saisir les détails au fur et à mesure et à étudier les processus physiques qui sont si importants pour la structure de notre galaxie et pour la vie elle-même.
La technologie émergente du e-VLBI devrait révolutionner la radioastronomie. À mesure que les bandes passantes du réseau augmentent, la sensibilité des baies e-VLBI augmente également, ce qui permet une vue plus claire des régions les plus éloignées et les plus faibles de l'espace. Le Dr Mike Garrett, directeur de JIVE, a déclaré: «Ces résultats donnent un aperçu de l'énorme potentiel de l'e-VLBI. Les progrès rapides des réseaux de communication mondiaux devraient nous permettre de connecter ensemble les plus grands radiotélescopes du monde à des vitesses dépassant des dizaines de gigabits par seconde au cours des prochaines années. Les affres des premières étoiles massives de l'Univers, les jets de matière émergents des trous noirs centraux des premières galaxies, seront révélés dans des détails exquis. »
Source d'origine: communiqué de presse de la Banque Jodrell
