Richard F. Green, directeur, Division des sciences astronomiques, National Science Foundation (NSF) des États-Unis, explore les merveilles de l’astronomie et l’univers de la découverte
En octobre 2017, des télescopes à travers le globe ont observé une kilonova irradiant d’une galaxie à 130 millions d’années-lumière de la Terre. Des milliers de scientifiques ont vu l’événement se dérouler, les conséquences explosives de la collision de deux étoiles à neutrons. Sélectionné par Science Magazine comme sa percée de l’année, c’était la première fois dans l’histoire que les télescopes du monde étaient guidés vers une nouvelle découverte par des détecteurs d’ondes gravitationnelles et cela a marqué le début d’une nouvelle ère pour l’astronomie.
La détection initiale de la fusion par l’observatoire laser à ondes interférométriques (LIGO) de NSF et l’installation européenne Virgo était passionnante, mais la percée historique fut le déploiement rapide d’autres observatoires pour identifier et ensuite visualiser les émissions rayonnantes. Six équipes de recherche ont indépendamment fait l’identification optique initiale; quatre étaient basés aux États-Unis et NSF Astronomy a soutenu les quatre. La NSF continue de souligner cette révolution multi-messagers comme l’un de ses principaux thèmes transversaux: Windows on the Universe.
La Division des sciences astronomiques de la NSF a pour mission de promouvoir une telle excellence dans l’astronomie terrestre au sol. Pour atteindre cet objectif, la Division investit dans trois approches: appuyer les programmes des chercheurs individuels, fournir un accès à des installations de recherche et à des ensembles de données de calibre mondial; et permettre le développement de nouvelles installations d’instrumentation et de nouvelle génération – tout au long de l’examen du mérite concurrentiel.
Le résultat? Une science révolutionnaire
Par exemple, le 6 décembre 2017, Nature a publié en ligne la découverte du quasar le plus lointain encore détecté, un radiateur massif d’énergie alimenté par un trou noir de 800 millions de masse solaire. L’équipe de recherche, soutenue par notre division, a sélectionné des candidats quasars avec des motifs de couleur distincts en utilisant les données de l’étude Dark Energy Camera Legacy Survey soutenue par la NSF sur le télescope NSF Blanco de 4 mètres. La découverte était importante non seulement pour ce qu’elle révélait, mais aussi pour les questions qu’elle soulève. Le trou noir date d’une époque où l’univers ne représentait que 5% de son âge actuel – beaucoup moins de temps que les modèles actuels prédisent qu’un petit trou noir atteigne cette taille en accumulant une telle masse.
L’année dernière également, l’Arma Large Millimeter Array (ALMA) a capturé la signature révélatrice du gaz froid et de la poussière alimentés par les étoiles nouvellement formées. Bien qu’une telle signature ne soit pas rare, cette découverte a également soulevé des questions intéressantes: les étoiles nouvellement formées se trouvent à proximité immédiate du trou noir de quatre millions de masse solaire au centre de notre galaxie de la voie lactée. La sagesse conventionnelle suggère que le puissant rayonnement et les jets de particules de ce trou noir perturbent la condensation froide du gaz qui conduit à de nouvelles étoiles, de sorte que la découverte est une surprise et un casse-tête.
Et peut-être le plus largement rapporté et lié à l’événement astronomique le plus populaire du pays, l’Observatoire solaire national (NSO) de la NSF a recruté des scientifiques pour suivre l’éclipse solaire américaine en août 2017 pendant toute la durée de son transit. La vidéo qui en a résulté a capturé l’imagination du public et a permis de rehausser le profil de l’ONS et de fournir l’ensemble de données le plus long de son genre.
Cette année, l’ONS a également attiré l’attention sur son développement récent de techniques de pointe pour aiguiser les images du soleil en temps réel afin de corriger le flou de l’atmosphère turbulente de la Terre. Les images obtenues atteignent une résolution de 40 km sur une étendue de 25 000 km à la surface du soleil. Cette même technologie appliquée au télescope solaire presque achevé Daniel K. Inouye (DKIST) permettra une imagerie 2,5 fois plus précise, permettant aux scientifiques de comprendre en détail le bouillonnement de gaz qui transporte la chaleur vers la surface du soleil ainsi que les champs magnétiques .
Les installations phares actuelles en astronomie au sol sont véritablement de nature multinationale. Par exemple, les trois dirigeants d’ALMA sont NSF, l’Observatoire européen austral et l’Observatoire astronomique national du Japon, avec le Chili, le Canada et Taiwan comme collaborateurs. ALMA se compose de 66 antennes radio situées à une altitude de 5 km au-dessus du niveau de la mer dans le désert d’Atacama au nord du Chili.
Les jumelles Gemini, des télescopes optiques à infrarouge de 8 mètres, sont une fusion d’efforts nationaux et internationaux. L’un des télescopes est situé à Cerro Pachón dans le nord du Chili, tandis que son jumeau est situé sur Mauna Kea à Hawaii. L’Observatoire Gemini est exploité comme un partenariat entre les États-Unis (représentés par NSF), le Canada, le Chili, le Brésil et l’Argentine, avec la Corée du Sud comme un collaborateur à durée limitée.
Hawaï est également le site de la DKIST de la NSF sur l’île de Maui, qui suscitera beaucoup d’enthousiasme car elle sera le plus grand télescope solaire du monde une fois achevé en 2020. Elle révolutionnera notre compréhension de l’énergie magnétique du soleil et de son impact sur l’espace le temps et la Terre. Le Royaume-Uni et l’Allemagne contribuent au complément d’instruments de première lumière.
Une excitation similaire est en train de se construire pour le télescope synchrone Large Survey (LSST), qui sera un voisin de Gemini South sur Cerro Pachón au Chili. Son miroir primaire de 8 mètres se concentrera sur une caméra CCD de 3 milliards de pixels, prenant des expositions toutes les 20 secondes pour produire un film du ciel en plusieurs couleurs. Il mesurera finalement les propriétés détaillées de la matière noire et de l’énergie sombre, tout en ouvrant l’espace découvert inexploré de l’univers transitoire faible – les explosions et les pulsations des étoiles lointaines et des trous noirs et les mouvements des corps innombrables dans le solaire interne et externe. système.
LSST est soutenu par NSF, le ministère de l’Énergie et un partenariat international incluant 23 pays à travers la LSST Corporation. Traiter le flot de données de DKIST et de LSST nécessitera une nouvelle génération de techniques et d’interfaces de gestion des données, une autre initiative majeure de la NSF que nous appelons Harnessing the Data Revolution.
Les progrès récents en astronomie ont été fortement motivés par la découverte de nouvelles données, de nouvelles installations et de l’instrumentation de pointe. La Division des sciences astronomiques de la NSF soutient les découvreurs et leurs outils pour conduire ces avancées.
« Les opinions exprimées dans cet article ne représentent pas nécessairement les vues de la National Science Foundation ou des États-Unis. »
La Source: http://bit.ly/2noeDja
