Les scientifiques trouvent le meilleur endroit sur Terre pour voir le ciel nocturne, mais il y a un piège

Loin de l’éblouissement des lumières aveuglantes de la civilisation, une vue imprenable sur le ciel nocturne vous donne l’impression d’être sur les rives de l’éternité. Mais il y a un endroit sur Terre où les vues s’étendent un peu plus loin que partout ailleurs.

Les chercheurs ont mesuré la clarté des étoiles dans une station de recherche majeure en Antarctique, constatant qu’elle dépasse les meilleurs emplacements actuels pour l’astronomie. Le résultat n’est peut-être pas surprenant, mais pour la plupart d’entre nous, c’est un peu décevant.

Dôme A est le plus haut dôme de glace de l’Antarctique Plateau polaire. S’élevant à plus de 4 kilomètres (plus de 13000 pieds) du niveau de la mer, et assis à environ 1200 kilomètres (750 miles) de l’océan au milieu du continent le plus froid, il fera forcément froid.

En fait, les températures peuvent descendre aussi bas que -90 Celsius (-130 Fahrenheit).

Si cela ne vous décourage pas, cependant, les récompenses en valent peut-être la peine.

Ce pic gelé offre une perspective astronomique pas comme les autres, avec une vue relativement sans tache par les taches de pollution lumineuse, les interférences de nombreux satellites qui passent, ou même le passage occasionnel des nuages.

“Un télescope situé au Dôme A pourrait surpasser un télescope similaire situé sur n’importe quel autre site astronomique de la planète,” dit Paul Hickson, astronome de l’Université de la Colombie-Britannique (UBC).

“La combinaison de haute altitude, de basses températures, de longues périodes d’obscurité continue et d’une atmosphère exceptionnellement stable, fait du Dôme A un endroit très attrayant pour l’astronomie optique et infrarouge. Un télescope situé là-bas aurait des images plus nettes et pourrait détecter des objets plus pâles.”

Si vous voulez vraiment voir plus loin dans les profondeurs de l’espace et du temps, vous devez échapper à la partie la plus proche de l’atmosphère appelée la couche limite. Les gaz qui composent cette fine couverture ne sont pas seulement obstrués par la poussière et l’humidité – la chaleur du sol le fait scintiller, c’est pourquoi les étoiles semblent scintiller.

Une façon de quantifier ce scintillement gênant consiste à utiliser une figure appelée vision astronomique, qui est une description du diamètre apparent d’une source de lumière en unités appelées secondes d’arc.

Ce nombre signifie la différence de distinguer un point de lumière comme une ou plusieurs sources, donc moins il y a de turbulence et plus la vision est claire, plus l’objet est petit (et donc plus l’arc est court).

À l’heure actuelle, les meilleurs télescopes au sol disponibles pour les astronomes se trouvent à des altitudes où la couche limite est relativement mince.

Le haut désert d’Atacama au Chili est actuellement considéré comme l’un des meilleurs endroits pour les télescopes, abritant le Grande matrice millimétrique Atacama pour l’imagerie radio, et bientôt pour héberger le incroyablement énorme Télescope Magellan géant, une bête prête à surpasser Hubble.

Dans ce coin du globe, les conditions atmosphériques peuvent fournir des chiffres astronomiques réguliers aussi bas qu’environ 0,66 seconde d’arc. Certaines nuits claires, ce nombre pourrait même chuter d’environ la moitié pendant quelques heures ici et là.

Hickson et ses collègues ont mesuré l’observation astronomique à la station Kunlun du Dôme A, un avant-poste de recherche chinois déjà considéré comme site attrayant pour les astronomes.

Un autre site antarctique intérieur froid appelé Dome C avait déjà des valeurs estimées de 0,23 à 0,36 seconde d’arc. Mais personne n’avait encore une bonne mesure sur ceux du Dôme A.

Fixant leur équipement de mesure à 8 mètres du sol, l’équipe a enregistré des nombres aussi bas que 0,13 seconde d’arc, ce qui le place dans le stade des observatoires en dehors de l’atmosphère. En fait, le nombre reflète une couche limite de seulement 14 mètres d’épaisseur.

«Après une décennie de preuves indirectes et de raisonnement théorique, nous avons enfin une preuve observationnelle directe des conditions extraordinairement bonnes au Dôme A», dit l’astronome Michael Ashley de l’Université de New South Wales en Australie.

Avant d’emporter vos lainages et votre fidèle vieux télescope pour une nuit d’observation des étoiles, vous devez connaître les conditions du Dôme A qui ne menacent pas seulement les engelures. Votre équipement doit être à la fine pointe de la technologie.

“Notre télescope a observé le ciel de manière entièrement automatique à une station sans pilote en Antarctique pendant sept mois, la température de l’air tombant parfois à -75 Celsius. En soi, c’est une percée technologique”, dit l’auteur principal de l’étude, l’astronome de l’UBC Bin Ma.

Même avec une technologie de pointe pouvant être utilisée à partir d’un endroit plus chaud, l’équipe a dû faire face au fléau de la glace. Surmonter l’obstacle des températures extrêmes pourrait aider à voir plus loin encore, jusqu’à environ 12%.

Bien que la plupart des lectures ne permettent jamais de voir les conditions d’observation du ciel clair du Dôme A, nous pouvons tous bénéficier des connaissances universelles des grands projets d’astronomie qui s’y installent à l’avenir.

Cette recherche a été publiée dans La nature.

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