Atacama Large Millimeter Array

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23° 01′ 22.42″ S 67° 45′ 17.74″ O / -23.0228944, -67.7549278 ()

Atacama Large Millimeter Array

Description de cette image, également commentée ci-après

Aperçu des antennes d'ALMA.

Caractéristiques
Organisation Drapeau de l’Union européenne ESO
Drapeau des États-Unis NRAO
Drapeau du Japon NAOJ
Lieu Drapeau du Chili Observatoire du Llano de Chajnantor (désert d'Atacama, Chili)
Coordonnées 23° 01′ 09.42″ S 67° 45′ 11.44″ O / -23.0192833, -67.7531778 ()
Altitude 5 058,7 m
Climat désert
Création Inauguré en mars 2013 ; opérationnel depuis 2011
Site Site officiel d'ALMA
Site officiel du NRAO concernant ALMA
Site officiel de l'ESO concernant ALMA
Site officiel du NAOJ concernant ALMA
Télescopes
Radiotélescope Réseau de 66 antennes millimétriques (7 et 12 mètres de diamètres) fonctionnant en interférométrie.

L'Atacama Large Millimeter/submillimiter Array (en abrégé ALMA), en français « Vaste Réseau d’Antennes (Sub-)Millimétriques de l'Atacama », est un radiotélescope géant observant les ondes millimétriques installé dans le désert d'Atacama dans le nord du Chili. Il est composé de 66 antennes d'un diamètre compris entre 7 et 12 mètres qui peuvent être écartées de 16 km à 150 m et qui fonctionnent en interférométrie. Pour obtenir les meilleures conditions d'observation, le site se situe sur le haut plateau de Chajnantor à environ 5 100 m d'altitude près de la ville de San Pedro de Atacama. ALMA est l'instrument le plus performant existant pour l'observation des nuages moléculaires dans lesquels naissent les étoiles qui ne peuvent être observés que dans les ondes millimétriques et submillimétriques. L'instrument est capable grâce à sa haute résolution d'étudier le processus de formation des planètes autour des jeunes étoiles. ALMA doit également observer les trous noirs supermassifs grâce à sa capacité à voir à travers les nuages interstellaires. Enfin ALMA permettra d'étudier comment se forment les galaxies.

La réalisation d'ALMA a pour origine trois projets développés respectivement par l'Europe, les États-Unis et le Japon. Pour des raisons budgétaires, les projets ont été fusionnés au début des années 2000. Le développement d'ALMA a été pris en charge par l'Observatoire européen austral (ESO), la National Radio Astronomy Observatory (NRAO) américaine et l'Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ). Le coût total est d'environ 1,4 milliard de dollars. ALMA a été inauguré en mars 2013 mais il a fourni ses premières images dans une configuration incomplète à compter de fin 2011.

Vue aérienne des antennes d'ALMA

Objectifs[modifier | modifier le code]

L'ordinateur chargé de collecter les données des antennes doit être capable d’exécuter 66 billiards d'opérations par seconde.
Image composite de la collision des galaxies des Antennes réalisées à partir de données d'Alma (gaz en rouge et jaune) et de Hubble.

ALMA s'inscrit dans le domaine de la radioastronomie : l'étude de l'espace repose non seulement sur l'étude d'images acquises par les télescopes mais aussi sur l'étude des ondes (et en particulier du spectre) émises par les objets interstellaires. On parle de spectroscopie. Cette dernière est nécessaire afin de découvrir la composition de ces objets et de comprendre la manière dont ils se forment et évoluent. Ainsi, ce projet a pour but l'observation de différents phénomènes afin de mieux comprendre notre univers. Voici entre autres quels seront ses principaux sujets de recherche :

  • l'étude de l'univers jeune à travers l'observation de galaxies distantes ;
  • l'étude de la formation des étoiles à travers l'observation des nuages moléculaires (comme par exemple celui d'Orion) ;
  • l'étude de la formation des planètes ;
  • la recherche d'exoplanètes par astrométrie ;
  • l'étude du système solaire reposant sur l'étude des poussières et sur celle des atmosphères de différentes planètes comme Mars et Vénus (ce dernier sujet permettra par exemple de se faire une meilleure idée de leur dynamique atmosphérique ou encore de détecter une présence d'eau).

Caractéristiques[modifier | modifier le code]

Pour avoir une puissance d'observation importante en radioastronomie il existe deux possibilités : soit un très grand radiotélescope tel que celui d'Arecibo installé à Porto Rico qui mesure 305 m de diamètre, soit un réseau de plusieurs antennes, c’est-à-dire un interféromètre comme le Very Large Array au Nouveau-Mexique, ou celui du plateau de Bure dans les Alpes françaises. C'est la seconde option qui a été retenue pour la réalisation d'ALMA.

Le radiotélescope ALMA, de son nom complet Atacama Large Millimeter/submillimiter Array, c'est-à-dire en français Vaste réseau d'antennes (sub-)millimétriques de l'Atacama (Alma signifie également « âme » en espagnol) est constitué de 66 antennes (54 de 12 m de diamètre et 12 de 7 m de diamètre)[1] dont l'espacement est compris entre 16 km et 160 m[2]. Les antennes de 12 mètres pèsent 115 tonnes et toutes les antennes peuvent résister à une température variant entre -20 °C et +20 °C[3]. Les antennes permettent des observations dans les domaines millimétrique et submillimétrique dans des fenêtres atmosphériques entre 80 et ~ 600 GHz. Un superordinateur corrélateur (en), capable d’exécuter 66 billiards d'opérations par seconde, rassemble les données fournies par les différentes antennes.

Historique[modifier | modifier le code]

À l'origine d'ALMA, il existe trois projets distincts : le Millimeter Array (MMA) américain, le Large Southern Array (LSA) développé par l'Europe et le Large Millimeter Array (LMA) développé par le Japon. Le Japon et l'Europe combinent en 1997 leurs projets qui ont des performances complémentaires. En 2003, les États-Unis rejoignent le projet. Chaque participant développe ses antennes avec des caractéristiques spécifiques (par exemple le Japon fournit des antennes de 7 mètres contre 12 mètres pour les autres participants) mais de manière à ce que les données collectées puissent être exploitées ensemble.

Le projet est mené par les trois principales organisations astronomiques des participants :

La première antenne est transportée sur le site en novembre 2009[3], et l'observatoire est entré en service avec un tiers des antennes prévues le 3 octobre 2011 après la livraison, en juillet 2011, de la 16e antenne[4],[5]. ALMA est inaugurée le 13 mars 2013, mais les premières observations scientifiques ont débuté à la fin de l'année 2011[6].

Choix du site[modifier | modifier le code]

Les antennes assemblées à moyenne altitude sont amenées sur le site par un transporteur développé dans ce but.

L'étude d'ondes millimétriques et submillimétriques nécessite un environnement sec. En effet, ces ondes sont en grande partie absorbées par la vapeur d'eau présente dans l'atmosphère terrestre, ce qui explique le choix de ce plateau aride. Pour répondre à ce besoin, le site retenu est situé à 5 100 m d'altitude sur un haut plateau du désert d'Atacama au nord du Chili. Cette région est particulièrement aride. L'instrument est installé à une soixantaine de kilomètres à l'est de la ville de San Pedro de Atacama sur un site déjà occupé par l'Observatoire du Llano de Chajnantor et le radiotélescope Atacama Pathfinder EXperiment (APEX).

Budget[modifier | modifier le code]

Le cout final de l'observatoire est de l'ordre d'un milliard d'euros, réparti entre l'Europe (37,5 %), les États-Unis et le Japon[3]. Les antennes représentent environ la moitié du coût total. Le budget initial de la phase 1 (réalisation de prototypes d'antennes) est estimé à 26 millions de dollars financés du côté américain et à 15 millions d'euros du côté européen. Le budget au début du projet en 2001 est évalué à 550 millions de dollars. En 2005, le surcoût était de l'ordre de 20 %.

Observations et découvertes[modifier | modifier le code]

Dès sa mise en service partielle en octobre 2011, l'ALMA permet d'observer deux galaxies en collision, à 70 millions d'années-lumière[7], dans la Constellation du Corbeau.

Vidéos[modifier | modifier le code]

Identité visuelle[modifier | modifier le code]

Le logo d'ALMA est composé d'un fond bleu sur lequel est visible, de haut en bas, quatre étoiles jaunes à sept branches représentant la Croix du Sud, trois antennes blanches représentant ALMA et le nom « ALMA » en lettres majuscules blanches.

Notes et références[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]