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La
radioastronomie a commencé par hasard ! En 1931, Karl Jansky, qui
travaillait pour les Bell Telephone Laboratories en Amérique,
construisit une antenne pour déceler les interférences radios (sifflements
et grincements). Il constata que les grésillements étaient causés
par des tempêtes lointaines, mais que les sifflements provenaient de
l'espace. Quelques années plus tard, un astronome construisit une
antenne en forme d'assiette qui captait l'énergie radio provenant de
nombreux point du ciel. La radioastronomie était née !
Karl
Jansky devant son montage d'antennes radio
Etoiles
radio
Au début
des années 60, les astronomes constatèrent que certaines étoiles émettaient
une importante quantité d'énergie radio. L'analyse de leur lumière
révéla qu'elles étaient bien trop éloignées pour être des
étoiles.
C'est
en découvrant quelque chose d'étrange dans le spectre de ces objets
ressemblant à des étoiles que les astronomes parvinrent à en percer
l'énigme. A l'analyse du spectre lumineux de l'une de ces puissantes
sources radio, il est apparu que les raies qui le traversaient
ressemblaient au schéma bien connu des raies produites par
l'hydrogène,
mais qu'elles ne se trouvaient pas à la bonne place. Au lieu de se
trouver du côté bleu du spectre, elles semblaient avoir été décalées
vers le rouge. Les astronomes savaient déjà que les galaxies s'éloignaient
de nous à des vitesse extraordinaires et qu'elles présentaient par
conséquent un spectre décalé vers le rouge. Les galaxies s'éloigne
de nous à une vitesse telle que leur ondes lumineuses s'étirent et
nous paraissent plus longues qu'elles ne le sont en réalité.
Le décalage
vers le rouge est une mesure de la distance de la galaxie. Les mystérieuses
sources radio présentaient un décalage vers le rouge tellement énorme
qu'elle ne pouvaient pas être des étoiles proches. Elles devaient être
beaucoup plus éloignées. Il s'agissait de petits objets qui
parvenaient d'une manière ou d'une autre à briller plus intensément
qu'une galaxie. Les astronomes les appelèrent objets quasi stellaires
ou quasars.
Les
astronomes ont calculé qu'un quasar de la taille de notre système
solaire est aussi lumineux que toute la Voie lactée qui est des
millions de fois plus grosse. La question qui obsédait tous les
astronomes était de savoir comment un quasar parvenait à produire
autant d'énergie à partir d'un volume d'espace aussi restreint.
S'agirait-il d'un trou noir ?
Radiotélescope
moderne captant les ondes radio de l'espace et les relayant vers le
"point focal" au sommet de la tour centrale. De là, le
signal est dirigé vers les ordinateurs du télescope.
La
Voie lactée : un quasar tranquille ?
Les
quasars semblaient totalement différents d'autres galaxies, en
particulier les galaxies "tranquilles" comme la nôtre.
Depuis lors, on a découvert d'autres galaxies avec des centres très
actifs. Les galaxies dites "actives" possèdent toutes des
centres très petits mais très lumineux, qui indiquent un grand
rayonnement d'énergie et la présence possible d'un trou noir. Notre
galaxie, la Voie lactée, possède aussi de nombreuses étoiles près
de son centre. En fait, il y a tant d'étoiles et une telle quantité
de gaz et de poussière que nous ne pouvons voir le centre de la
Galaxie. La lumière ne peut nous parvenir, mais la plupart des
radiations énergétiques, comme les rayons X et les rayons gamma,
parviennent à se frayer un passage. Les astronomes ont essayé, à
l'aide de ces radiations, de créer une image des phénomènes qui se
produisent au centre de la Galaxie. Ils ont constaté que des nuages
de gaz tournaient autour du centre et tombaient en son sein. Il semble
qu'il y ait une frontière plus ou moins nette entre l'anneau de
nuages gazeux et un espace relativement vide à l'intérieur de
celui-ci, probablement causé par une explosion massive au centre ou,
près du centre de la Galaxie. D'après les calculs, la masse nécessaire
pour maintenir les nuages en orbite autour du centre serait de l'ordre
de deux à cinq millions de fois la masse du Soleil.
Une
photo aux rayons X du premier quasar, découvert dans les années 60.
C'est le quasar le plus proche de nous, à environ 2100 millions d'années
lumière de la Terre.
Une
masse aussi importante dans un espace restreint pourrait être un trou
noir, mais la présence d'un trou noir au centre de notre galaxie
n'est pas encore définitivement prouvée. Il pourrait s'agir d'une étoile
à neutrons, mais si on pouvait démontrer que cette masse de deux à
cinq millions de fois celle de notre Soleil est concentrée dans un
objet d'une taille plus ou moins équivalente à celle de notre Soleil,
on aurait une solide preuve de l'existence d'un trou noir noir. Et
certains indices tendent en effets à le prouver : on a découvert que
de puissants signaux radio étaient émis par un objet d'environ 1500
millions de kilomètres de diamètre, au centre de la Voie lactée. Il
pourrait s'agir d'une énergie irradiant d'un trou noir ou d'une étoile
à neutrons. On n'a pas encore, à ce jour, trouvé la solution de
l'énigme.
Une
carte du centre de notre galaxie enregistrée par un radiotélescope
au Japon
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