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Résumé

Far Infra-Red Discipline Working Group

Président : Michel Fich, Université Waterloo

Le Groupe de travail spécialisé sur l'infrarouge lointain (GTS-FIR) a été chargé d'étudier les besoins futurs des astronomes canadiens et les possibilités qui s'offrent à eux de participer à des missions spatiales avec des instruments astronomiques fonctionnant dans la partie de l'infrarouge lointain (FIR, aussi appelé ondes submillimétriques ou térahertziennes) du spectre électromagnétique. C'est à ces longueurs d'onde que les processus qui créent la plupart des objets dans l'Univers émettent de la lumière. Et c'est dans cette partie du spectre où les processus de formation des planètes, des étoiles et des galaxies « brillent » le plus.

L'atmosphère terrestre est opaque à la plupart des longueurs d'onde FIR et donc l'étude de ces processus de formation est très limitée à la surface de la Terre. De nombreux astronomes canadiens travaillent au projet de l'observatoire spatial Herschel qui sera bientôt lancé et qui sera le premier grand télescope FIR spatial. Herschel devrait être opérationnel pendant trois à cinq ans et fournir une foule de données scientifiques sur de nombreuses questions en astronomie.

Le mandat du GTS-FIR est de planifier les travaux futurs de la communauté astronomique canadienne dans l'infrarouge lointain une fois la mission Herschel terminée. Le point de départ de cette planification consiste à envisager ce que seront les objectifs scientifiques des astronomes dans cinq ans. Comme on ne sait pas trop ce qui sera découvert avec Herschel, cet exercice n'est pas simple et s'appuie sur des « estimations plausibles ». Un autre facteur est l'observatoire ALMA, un grand interféromètre millimétrique en construction au Chili, qui offrira d'énormes capacités aux longueurs d'onde les plus longues dans l'infrarouge lointain.

Dans ce rapport, nous présentons brièvement et résumons dans quelques cas quelques-unes des principales questions scientifiques qui, selon nous, ne seront pas encore bien comprises, même après les travaux réalisés avec Herschel et ALMA. Ces questions couvrent diverses échelles, depuis les abords relativement proches de notre système solaire, jusqu'aux régions incubatrices d'étoiles et de planètes dans notre Voie lactée, et jusqu'aux plus lointains signes de formation des premières galaxies, au début de l'Univers.

Nous examinons ensuite les capacités et l'expertise que nous avons au Canada pour contribuer à la construction des futurs instruments FIR. Chaque année, de nouvelles missions dans l'infrarouge lointain sont suggérées. Nous résumons la série de missions qui pourraient être utiles pour les différentes parties de notre programme scientifique. Pour participer à ces missions, le Canada devra fournir des technologies de pointe appropriées, la plupart existant, mais devant être développées davantage avant leur déploiement dans l'espace. Nous dressons une liste d'un certain nombre de technologies que le Canada peut être en mesure de fournir, si les ressources de développement sont disponibles. Enfin, nous présentons une feuille de route – un calendrier des mesures à prendre au cours des prochaines années pour assurer la participation canadienne aux futures missions spatiales dans l'infrarouge lointain.