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Mission BLAST

Découverte du télescope-ballon BLAST : la moitié de toute la lumière stellaire émise dans l'Univers nous est cachée!

Des astronomes travaillant à la réalisation du projet BLAST (Télescope-ballon à large ouverture submillimétrique) ont déterminé que des galaxies, enveloppées de poussières et se trouvant à plusieurs milliards d'années-lumière de la Terre, nous empêchent de voir environ la moitié de toute la lumière stellaire émise dans l'Univers.

En observant le ciel nocturne depuis la Terre, les observateurs n'obtiennent que la moitié de l'histoire de la formation des étoiles. Les étoiles se forment lorsque des nuages de gaz et de poussières fusionnent et s'embrasent. De cette réaction émane l'énergie qui donne l'éclat aux astres. Mais cette même poussière qui est cruciale à la formation des étoiles peut également bloquer la lumière émise par les étoiles naissantes, cachant ainsi leur existence. Toutefois, cette poussière, réchauffée par la lumière stellaire, émet un faible rayonnement dans les plages submillimétriques et de l'infrarouge lointain, lequel est invisible pour l'œil humain, mais qui peut être perçu par les capteurs installés à bord du télescope BLAST. En étudiant le rayonnement dans ces longueurs d'onde, les astronomes peuvent observer la lumière infrarouge émise par chacune des galaxies et, au bout du compte, estimer le taux de formation stellaire.

Le télescope BLAST est le fruit d'une collaboration multinationale à laquelle ont notamment pris part le Canada, les États-Unis et le Royaume-Uni. En 2006, le télescope de 2 mètres de diamètre a été suspendu sous un énorme ballon d'hélium et il a survolé l'Antarctique à environ 37 kilomètres d'altitude dans le cadre d'une mission de 11 jours. BLAST a décrit des cercles au-dessus du continent de glace, à la limite supérieure de 99,7 pour cent de l'atmosphère. Il a produit une quantité importante de données qu'il aurait été impossible d'obtenir depuis le sol. En quelques jours seulement et grâce aux ondes submillimétriques, BLAST a découvert dix fois plus de galaxies que les télescopes au sol au cours de la dernière décennie. « BLAST nous a montré l'Univers sous un jour nouveau, ce qui a permis à l'équipe responsable du projet de faire des découvertes dans plusieurs sphères allant de la formation des étoiles jusqu'à l'évolution des galaxies lointaines », de dire Barth Netterfield, professeur à l'Université de Toronto.

« Au cours des dix dernières années, des télescopes submillimétriques installés au sol ont produit plusieurs images noir et blanc ayant la taille d'un ongle observé à bout de bras », d'indiquer Ed Chapin, de l'Université de la Colombie-Britannique. « En une seule mission de 11 jours, le télescope BLAST a effectué un pas de géant, produisant des images couleur de la taille d'une main ».

Formation d'étoiles dans la Voie lactée

BLAST est le seul télescope capable d'étudier les phases initiales de la formation d'étoiles dans notre galaxie, la Voie lactée. Le télescope BLAST a produit cette image montrant des étoiles en formation dans la constellation australe des Voiles (Vela) lors de sa mission de 11 jours au-dessus de l'Antarctique, en décembre 2006. Cette carte de 50 degrés carrés (environ 250 fois la largeur de la superficie de la pleine lune dans le ciel) montre les ondes décimillimétriques émises par des milliers de pouponnières stellaires. Sur cette image, les couleurs témoignent de la température. Par exemple, les zones bleues sont chauffées à une température supérieure à moins 253 degrés Celsius (20 degrés Kelvin) par les étoiles nouvellement formées ou en cours de formation. Les zones orange, où les gaz et la poussière ne sont pas chauffés par les jeunes étoiles massives, se sont refroidies pour atteindre une température d'environ moins 261 degrés Celsius (12 degrés Kelvin). La structure des nuages résulte de l'interaction complexe entre les vents énergétiques produits par les jeunes étoiles chaudes, les forces gravitationnelles et les champs magnétiques. (Image : gracieuseté de la Collaboration BLAST)

La filière canadienne

L'équipe canadienne rattachée à l'Université de Toronto et à l'Université de la Colombie-Britannique a fourni la nacelle, le système de pointage, les éléments électroniques et le logiciel de BLAST et elle a dirigé l'analyse des données.

BLAST a également servi de pionnier pour l'instrument SPIRE (récepteur d'imagerie spectrale et photométrique) de l'observatoire spatial Herschel qui sera lancé dans un avenir rapproché et auquel des scientifiques canadiens ont collaboré. Exploitant le même type de capteurs que SPIRE, BLAST a jeté un premier regard inestimable sur le ciel submillimétrique.

« Les données que nous possédons racontent la magnifique histoire de la formation des étoiles dans l'Univers. Et ce n'est là qu'un avant-goût de ce qui nous attend avec SPIRE », de dire Mark Halpern, professeur à l'Université de la Colombie-Britannique. « Le succès international des diplômés canadiens et des titulaires de bourses de recherche postdoctorale qui travaillent à la réalisation du projet BLAST est très impressionnant et, de l'avis d'un éducateur, très gratifiant ».

Les partenaires canadiens dans la mission sont l'Université de Toronto et l'Université de la Colombie-Britannique. La part canadienne du montage financier provient de l'Agence spatiale canadienne, du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), de la Fondation canadienne pour l'innovation, du Fonds ontarien pour l'innovation et de l'Université de Toronto.

On compte parmi les partenaires internationaux du projet l'Université de la Pennsylvanie, l'Université Brown, l'Université de Miami, le Laboratoire de recherche sur la propulsion (JPL), l'Université Cardiff et l'Institut national d'astrophysique du Mexique. La NASA et le Conseil britannique de recherche en physique des particules et en astronomie (PPARC) ont aussi financé la mission.

Pour de plus amples renseignements sur cette mission et pour en savoir plus sur les autres découvertes effectuées par le télescope BLAST, consultez le site : www.blastexperiment.info.

Pour lire les publications scientifiques sur la découverte de BLAST, consultez :
www.nature.com/nature/journal/v458/n7239/full/nature07918.html
www.nature.com/nature/journal/v458/n7239/full/458710a.html