RADIOASTRONOMIE

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Radiotélescopes

Radiotélescopes
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Spectre des ondes électromagnétiques

Spectre des ondes électromagnétiques
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Construction d'un radiotélescope

Construction d'un radiotélescope
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Le Very Large Array, État du Nouveau-Mexique (États-Unis)

Le Very Large Array, État du Nouveau-Mexique (États-Unis)
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Radarastronomie

En 1946, le Hongrois Zoltán Bay obtenait pour la première fois un écho radar sur la Lune. Cette date marque le début de la radarastronomie. Contrairement à la radioastronomie, qui étudie les ondes émises par les astres eux-mêmes, la radarastronomie emploie des émetteurs situés sur Terre ou sur des sondes spatiales. Les ondes radio sont envoyées en direction d'un objet, et l'étude des caractéristiques de l'écho obtenu renseigne sur la distance de la surface réfléchissante, sa nature et ses mouvements.

La puissance nécessaire pour obtenir un écho radar étant proportionnelle à la quatrième puissance de la distance de l'émetteur à la cible (cf. radar), l'obtention d'un écho sur des astres lointains nécessite des puissances considérables. C'est la raison pour laquelle la radarastronomie est limitée à l'étude du système solaire. Ainsi des échos ont été enregistrés en provenance de la Lune, de planètes, de satellites naturels, d'astéroïdes, du Soleil. Par ailleurs, les échos obtenus sur les traînées météoriques dans la haute atmosphère terrestre apportent de nombreux renseignements sur l'origine de ces météorites.

Les radiotélescopes sont utilisables pour la radarastronomie, à condition d'être équipés d'un émetteur puissant. La technique employée est celle des radars terrestres : des impulsions sur fréquence radio sont envoyées en direction de la cible, et le délai écoulé entre la transmission et le retour de l'écho permet de calculer la distance de l'astre, tandis que le changement de sa fréquence par effet Doppler-Fizeau renseigne sur ses mouvements. De plus, les autres caractéristiques de l'écho (intensité et polarisation) donnent des indications sur la nature de la surface réfléchissante.

Mesure des distances dans le système solaire

Le délai entre l'émission d'une impulsion et la détection de son écho détermine la durée du trajet, aller et retour, de l'onde radio entre la Terre et l'astre étudié. Si l'onde se propageait dans le vide, il serait facile d'en déduire avec une gran [...]

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A.L.M.A. (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)

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Le 13 mars 2013, au cœur du désert d'Atacama, le radiotélescope A.L.M.A. (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) a été inauguré, en présence de Sebastián Piñera, président de la République du Chili, et des représentants des trois grandes organisations astronomiques – issues d'Europe, d'Amérique du Nord et du Japon – qui ont conduit conjointement le projet. L'instrument, situé à 5 100 mètr […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/atacama-large-millimeter-submillimeter-array/#i_26861

ANTENNES, technologie

  • Écrit par 
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ASTROCHIMIE

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Dans le chapitre « Les méthodes de l'astrochimie »  : […] Comme les autres chercheurs en astronomie, l'astrochimiste obtient des informations sur l'Univers en analysant son rayonnement, depuis la Terre ou depuis l'espace. La spectroscopie se révèle ainsi indispensable pour identifier les différentes molécules, déterminer leurs abondances ou encore mesurer les propriétés du milieu où elles se forment. C'est la méthode reine de l'astrochimie. Pour reconnaî […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/astrochimie/#i_26861

ASTROMÉTRIE

  • Écrit par 
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Dans le chapitre « La radio-interférométrie à longue base »  : […] Le principe de l'interférométrie est le même pour toutes les ondes électromagnétiques. Cependant, comme le pouvoir de résolution d'un interféromètre est de l'ordre de λ / D , où λ est la longueur d'onde, pour avoir une précision importante à des longueurs d'onde centimétriques, les instruments doivent être tellement éloignés l'un […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/astrometrie/#i_26861

ASTRONOMIE

  • Écrit par 
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DÉCOUVERTE DES PULSARS

  • Écrit par 
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DÉCOUVERTE DES QUASARS

  • Écrit par 
  • James LEQUEUX
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ÉMISSION RADIO DE LA GALAXIE

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Grâce aux antennes très sensibles qu'il a construites, l'Américain Karl Guthe Jansky, ingénieur aux Bell Telephone Laboratories, étudie dès la fin des années 1920 l'effet de l'atmosphère sur la transmission des ondes radio. Il constate en 1931 qu'un bruit radio (c'est-à-dire une émission non structurée) provient de la constellation du Sagittaire, où se trouve le centre de la Galaxie. Il publie plu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/emission-radio-de-la-galaxie/#i_26861

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  • Écrit par 
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GALAXIE LA ou VOIE LACTÉE

  • Écrit par 
  • James LEQUEUX
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Dans le chapitre « La raie à 21 centimètres et la structure spirale »  : […] Notre connaissance de la structure de la Galaxie a fait d'importants progrès depuis la découverte de ses émissions radioélectriques, en particulier de l'émission à 21 centimètres de l'hydrogène neutre (cf. radioastronomie ). L'hydrogène neutre atomique est, avec l'hydrogène moléculaire, le principal constituant du gaz interstellaire : sa masse totale représente environ 5 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/galaxie-voie-lactee/#i_26861

GALAXIES

  • Écrit par 
  • Danielle ALLOIN, 
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HEWISH ANTONY (1924- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
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Né le 11 mai 1924 à Fowey, en Cornouailles (Grande-Bretagne), Antony Hewish est le fils d'un banquier. Ses études à l'université de Cambridge sont interrompues par la Seconde Guerre mondiale, pendant laquelle il participe à l'effort de développement des radars. En 1948, il rejoint l'équipe de Martin Ryle au laboratoire Cavendish de Cambridge et y soutient sa thèse de doctorat en 1952. Ses première […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/antony-hewish/#i_26861

HULSE RUSSELL ALAN (1950- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 315 mots

Né le 28 novembre 1950 à New York (États-Unis), Russell Alan Hulse était encore étudiant à l'université du Massachusetts à Amherst lorsqu'il fit la découverte qui lui valut de partager avec son directeur de thèse, Joseph Hooton Taylor, le prix Nobel de physique en 1993. En 1974, il détecta avec le radiotélescope d'Arecibo (Porto Rico) de nouveaux pulsars dont un, dénommé 1913+16, se révéla posséd […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/russell-alan-hulse/#i_26861

PLATEAU DE BURE INTERFÉROMÈTRE DU

  • Écrit par 
  • Alain OMONT
  •  • 1 330 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « La radioastronomie millimétrique et les objectifs de Noema »  : […] La radioastronomie millimétrique étudie les ondes radio émises par les objets célestes à des longueurs d’onde millimétriques. Elle se focalise donc sur l’étude des molécules se trouvant dans les différents milieux astrophysiques et principalement dans une grande partie du gaz interstellaire suffisamment dense et froid pour que les molécules dominent ce milieu. Le rayonnement millimétrique qu’ell […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interferometre-du-plateau-de-bure/#i_26861

INTERPLANÉTAIRE MILIEU

  • Écrit par 
  • Pierre COUTURIER, 
  • Jean-Louis STEINBERG
  •  • 4 644 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre «  Le développement des observations »  : […] À partir des années 1960, physiciens solaires, géophysiciens externes et physiciens des plasmas de laboratoire ont associé leurs efforts dans l'étude du vent solaire. Des programmes d'observations coordonnées ont été mis en œuvre, associant moyens au sol et moyens spatiaux. Au sol les interféromètres et les spectrographes radio permettent de suivre les sursauts radio solaires qui nous renseignent […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/milieu-interplanetaire/#i_26861

INTERSTELLAIRE MILIEU

  • Écrit par 
  • James LEQUEUX
  •  • 3 689 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Les nuages diffus »  : […] Représentant la composante la mieux connue du milieu interstellaire, les nuages diffus sont relativement transparents à la lumière ; ils se manifestent par des raies d'absorption caractéristiques des différents éléments qu'ils contiennent, raies très fines visibles dans les spectres à haute résolution d'étoiles situées à l'arrière-plan. Dans le domaine visible, ces raies sont peu nombreuses : les […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/milieu-interstellaire/#i_26861

JANSKY KARL GUTHE (1905-1950)

  • Écrit par 
  • James LEQUEUX
  •  • 184 mots

Né le 22 octobre 1905 à Norman (Oklahoma), l'ingénieur américain Karl Guthe Jansky rejoint en 1928 les Bell Telephone Laboratories, où il est affecté à la station de Cliffwood (New Jersey). Chargé d'étudier l'effet des parasites atmosphériques sur les télécommunications, il construit à cet effet une antenne orientable. Il remarque alors qu'un bruit radio continu provient de la Voie lactée et const […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/karl-guthe-jansky/#i_26861

JUPITER, planète

  • Écrit par 
  • André BOISCHOT, 
  • André BRAHIC, 
  • Daniel GAUTIER, 
  • Guy ISRAËL, 
  • Pierre THOMAS
  • , Universalis
  •  • 11 249 mots
  •  • 60 médias

Dans le chapitre «  La magnétosphère et les émissions radioélectriques »  : […] C'est en 1955, quand les radiotélescopes permirent de découvrir que Jupiter était une source extrêmement puissante d'ondes radio, qu'on eut pour la première fois la preuve qu'une planète autre que la Terre possédait un champ magnétique. Les caractéristiques de ce champ, et celles de la magnétosphère qui en est une conséquence, sont aujourd'hui assez bien connues grâce, d'une part, aux observation […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jupiter-planete/#i_26861

LOVELL ALFRED CHARLES BERNARD (1913-2012)

  • Écrit par 
  • Michael Anthony HOSKIN
  • , Universalis
  •  • 839 mots

Radioastronome britannique né le 31 août 1913 à Oldland Common, dans le Gloucestershire, mort le 6 août 2012. Alfred Charles Bernard Lovell soutient une thèse de doctorat (Ph.D.) à l'université de Bristol en 1936. Après avoir donné des cours de physique à l'université de Manchester pendant un an, il y devient membre d'une équipe de recherche sur les rayons cosmiques jusqu'en 1939, date à laquelle […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/alfred-charles-bernard-lovell/#i_26861

MÉDAILLE D'OR DU CNRS 2017

  • Écrit par 
  • Pierre LÉNA
  •  • 1 691 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Thibault Damour, un théoricien talentueux »  : […] Thibault Damour, physicien français lui aussi, est né le 7 février 1951 à Lyon . Il entre à l’École normale supérieure (Ulm) et est agrégé de physique en 1974. Il est nommé directeur de recherche au CNRS à l’Observatoire de Paris en 1977, puis professeur à l’Institut des hautes études scientifiques (IHES) de Bures-sur-Yvette (Essonne) en 1989. Il est membre de l’Académie des sciences depuis 1994. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/medaille-d-or-du-cnrs-2017/#i_26861

OBSERVATION ASTRONOMIQUE

  • Écrit par 
  • Marc LACHIÈZE-REY
  •  • 1 839 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Ouverture de nouveaux domaines »  : […] L'observation progresse encore énormément pendant la seconde moitié du xx e  siècle. Les fibres optiques et des dispositifs expérimentaux très élaborés permettent d'observer plusieurs astres à la fois, et de gagner ainsi un temps considérable. Les dimensions des télescopes augmentent, ils sont bientôt pilotés de manière informatique. Les plaques p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/observation-astronomique/#i_26861

OBSERVATOIRE DE PARIS

  • Écrit par 
  • James LEQUEUX
  •  • 1 395 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Une activité couvrant tout l’Univers »  : […] On se lance alors dans de nouveaux domaines : d’abord l’étude du ciel en ondes radio, la radioastronomie, avec la fondation de la station de Nançay en 1953, munie d’instruments pour l’étude du Soleil puis d’un grand radiotélescope . Puis c’est l’astronomie à partir de l’espace, qui utilise d’abord des fusées et des ballons stratosphériques, puis des satellites et des sondes spatiales. Dès lors, le […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/observatoire-de-paris/#i_26861

PENZIAS ARNO ALLAN (1933- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 431 mots

Né le 26 avril 1933 à Munich (Allemagne) dans une famille israélite victime des persécutions nazies, Arno Allan Penzias rejoignit, à l'âge de six ans, Londres avec son frère cadet, première étape d'une fuite vers les États-Unis. Fils d'émigrés pauvres, il bénéficia de l'enseignement offert par la municipalité new-yorkaise par l'intermédiaire du City College de New York, puis fit ses études supérie […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/arno-allan-penzias/#i_26861

PULSARS

  • Écrit par 
  • Jean-François LESTRADE
  •  • 2 945 mots
  •  • 4 médias

Le premier pulsar fut découvert par hasard, en 1967, par les astronomes britanniques Anthony Hewish et Jocelyn Bell, qui étudiaient la scintillation de sources célestes radio provoquée par la turbulence du gaz ionisé interplanétaire. Toutes les sources radio de leur programme d'observation montraient des fluctuations d'intensité aléatoires causées par ce phénomène, sauf l'une d'entre elles, dont […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pulsars/#i_26861

QUASARS

  • Écrit par 
  • Philippe VÉRON
  •  • 5 606 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « La découverte des quasars »  : […] L'établissement des premières cartes radio du ciel, dans les années 1950, a montré qu'il existait deux classes principales de radiosources. La première classe était constituée de sources concentrées dans le plan galactique ; cette distribution particulière montrait qu'il ne pouvait s'agir que d'objets situés dans notre Galaxie, ce qui a été très rapidement confirmé lorsqu'on a pu prouver que le r […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/quasars/#i_26861

RADIOSOURCES

  • Écrit par 
  • James LEQUEUX
  •  • 3 084 mots
  •  • 4 médias

Les premiers radioastronomes, avant et pendant la Seconde Guerre mondiale, n'avaient observé que l'émission radio générale du ciel à laquelle se superpose celle du Soleil (cf.  radioastronomie et soleil ). Cependant, en 1946, les Britanniques J. S. Hey, S. J. Parsons et J. W. Phillips mettaient en évidence une source d' ondes radioélectriques re […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/radiosources/#i_26861

RYLE MARTIN (1918-1984)

  • Écrit par 
  • James LEQUEUX
  •  • 1 231 mots
  •  • 2 médias

Astronome de nationalité britannique, Martin Ryle a accompli presque toute sa carrière scientifique au prestigieux Cavendish Laboratory de l’université de Cambridge . Il a reçu en 1974 le prix Nobel de physique, qu'il a partagé avec Anthony Hewish, du même laboratoire. Rien ne destinait Martin Ryle à devenir un des plus célèbres astronomesdu xx e […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/martin-ryle/#i_26861

SATURNE, planète

  • Écrit par 
  • André BOISCHOT, 
  • André BRAHIC, 
  • Daniel GAUTIER, 
  • Guy ISRAËL, 
  • Pierre THOMAS
  • , Universalis
  •  • 12 516 mots
  •  • 49 médias

Dans le chapitre «  La magnétosphère et les émissions radioélectriques »  : […] Les courants électriques qui parcourent la couche d'hydrogène métallique située à l'intérieur de Saturne sont à l'origine d'un champ magnétique intense. Le champ magnétique de Saturne est, en première approximation, celui d'un dipôle dont le moment est 540 fois plus grand que celui du dipôle terrestre, mais 36 fois plus petit que celui du dipôle jovien. Comme le diamètre de Saturne est très supéri […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/saturne-planete/#i_26861

SHKLOVSKY JOSEF SAMUELOVITCH (1916-1985)

  • Écrit par 
  • François BIRAUD
  •  • 819 mots

Né en Ukraine en 1916, Josef Shklovsky meurt à Moscou en mars 1985. Shklovsky n'était pas homme à construire une œuvre monumentale en consacrant toute sa vie scientifique à un sujet particulier. En revanche, il n'y a guère de domaines de l'astrophysique théorique auxquels il n'ait apporté sa contribution. Il excellait à faire le rapprochement entre des observations en apparence sans relation, à p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/josef-samuelovitch-shklovsky/#i_26861

STEINBERG JEAN-LOUIS (1922-2016)

  • Écrit par 
  • Michel COMBES, 
  • James LEQUEUX
  •  • 974 mots
  •  • 1 média

Astronome français, Jean-Louis Steinberg a été un des pionniers de la radioastronomie en France, branche scientifique qui étudie les ondes radio émises par les corps célestes, et le cofondateur de la station de radioastronomie de Nançay (Cher). Il a également été l’initiateur de la recherche spatiale à l’Observatoire de Paris . […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jean-louis-steinberg/#i_26861

STELLAIRES ASSOCIATIONS

  • Écrit par 
  • Thierry MONTMERLE
  •  • 6 530 mots
  •  • 12 médias

Dans le chapitre « Le contenu gazeux »  : […] Les associations OB ne sont pas isolées dans l'espace ; elles baignent dans des nébuleuses brillantes, traversées de globules ou de nuages sombres, qui font manifestement partie intégrante de ces associations (fig. 3). Mais, au-delà du simple aspect des associations dans le domaine visible, la radioastronomie millimétrique nous a appris que de très importantes masses de gaz invisibles existent to […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/associations-stellaires/#i_26861

SURSAUT RADIO RAPIDE

  • Écrit par 
  • Fabrice MOTTEZ
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  •  • 3 médias

D’une durée extrêmement brève (quelques millièmes de seconde), les sursauts radio rapides (FRB pour fast radio burst s ) ont longtemps échappé à la vigilance des astronomes. Depuis 2007, année de leur découverte, quelques dizaines de signaux de ce type ont été observés ou retrouvés dans les archives. Sur la to […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/sursauts-radio-rapides/#i_26861

TAYLOR JOSEPH HOOTON (1941- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 312 mots

Né le 29 mars 1941 à Philadelphie (Pennsylvanie), Joseph Hooton Taylor est le fils de fermiers quakers. Après des études à Harvard, où il soutint sa thèse en astronomie en 1968, il enseigna à l'université du Massachusetts à Amherst de 1969 à 1980, puis fut professeur à l'université de Princeton de 1980 à 2006. En 1974, l'étudiant qu'il encadrait pour son travail de doctorat, Russell Alan Hulse, d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/joseph-hooton-taylor/#i_26861

UNIVERS (notions de base)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 4 767 mots
  •  • 17 médias

Dans le chapitre « Voir l’invisible »  : […] La radioastronomie, née après la Seconde Guerre mondiale grâce aux progrès technologiques issus du radar, a ouvert la voie à l’observation extrêmement fructueuse d’objets cosmiques qui n’émettent aucune lumière visible, mais des ondes hertziennes de courte longueur d’onde. Les radiotélescopes, dont il existe deux types, sont les instruments les plus adaptés à ces études. Certains comportent une i […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/univers-notions-de-base/#i_26861

URANUS, planète

  • Écrit par 
  • André BRAHIC
  •  • 4 679 mots
  •  • 17 médias

Dans le chapitre « Les anneaux »  : […] Le 10 mars 1977, neuf anneaux étroits étaient détectés autour d'Uranus au cours de l'observation de l'occultation d'une étoile par la planète. Alors qu'on ne connaissait auparavant qu'une seule planète – Saturne – possédant un système d'anneaux, la découverte de ces anneaux puis, deux ans après, la découverte d'anneaux autour de Jupiter montraient que l'existence d'anneaux autour des planètes géa […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/uranus-planete/#i_26861

WILSON ROBERT WOODROW (1936- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 349 mots

Né le 10 janvier 1936 à Houston (Texas), Robert Woodrow Wilson est le fils d'un technicien travaillant pour une compagnie pétrolière. Après des études à l'université Rice à Houston, puis au Caltech (l'institut californien de technologie) de Pasadena où il soutint sa thèse en radioastronomie en 1962, il rejoignit un an plus tard Arno Penzias et les laboratoires de la compagnie Bell à Holmdel (New J […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/robert-woodrow-wilson/#i_26861

Voir aussi

Pour citer l’article

James LEQUEUX, André BOISCHOT, « RADIOASTRONOMIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 juillet 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/radioastronomie/