Communiqué de presse

ALMA commence ses observations du Soleil

17 janvier 2017

De nouvelles images acquises par le Vaste Réseau (Sub-)Millimétrique de l’Atacama (ALMA) au Chili ont révélé des détails invisibles de notre Soleil, notamment le coeur sombre et tortueux d’une tâche solaire dont la taille avoisine les deux diamètres terrestres. Ces images du Soleil sont les toutes premières obtenues au moyen d’un instrument dont l’ESO est partenaire. Les résultats ouvrent une nouvelle fenêtre d’observation des processus physiques qui gouvernent notre étoile. Les antennes d’ALMA ont été spécifiquement conçues pour pouvoir imager le Soleil sans être endommagées par l’intense flux de chaleur généré par la focalisation de la lumière.

Des astronomes ont exploité le riche potentiel d’ALMA pour imager le rayonnement millimétrique en provenance de la chromosphère solaire – cette région qui surplombe la photosphère, ou surface visible du Soleil. L’équipe de la campagne solaire, un groupe international d’astronomes européens, nord-américains et est-asiatiques, a produit des images témoignant de la capacité d’ALMA à scruter l’activité solaire à des longueurs d’ondes plus élevées que celles généralement observées depuis la surface de la Terre.

Les astronomes ont étudié le Soleil, scruté sa surface changeante et sondé son atmosphère énergétique de bien des façons au travers des siècles. Afin d’étayer leur compréhension des processus physiques à l’œuvre, en son sein et à sa surface, les astronomes doivent pouvoir l’observer sur l’ensemble du spectre électromagnétique – en particulier dans les domaines millimétrique et submillimétrique accessibles à ALMA.

La luminosité du Soleil est des milliards de fois supérieure à celle des objets faiblement brillants qu’ALMA observe généralement. Pour cette raison, les antennes d’ALMA ont été spécialement conçues pour leur permettre d’imager le Soleil dans le moindre détail grâce à la technique de la radio-interférométrie – sans pour autant être endommagées par l’intense chaleur générée par la focalisation de la lumière solaire. Ce travail aboutit à la production d’une série d’images qui toutes témoignent du potentiel unique d’ALMA, de sa capacité à étudier notre Soleil. Les données issues de la campagne d’observation solaire sont diffusées cette semaine à la communauté internationale d’astronomes, en vue d’une étude et d’une analyse approfondies.

L’équipe a observé une énorme tâche solaire aux longueurs d’onde de 1,25 et 3 millimètres correspondant à deux des bandes réceptrices d’ALMA. Les images révèlent des différences de températures entre les zones de la chromosphère solaire [1]. Comprendre la source de chaleur ainsi que la dynamique de la chromosphère solaire constituent des domaines clés de la recherche actuelle, qu’ALMA permettra d’aborder dans un avenir proche.

Les tâches solaires sont des phénomènes transitoires qui se produisent en des régions où le champ magnétique du Soleil se trouve extrêmement concentré et puissant. Leur température est inférieure à celle des régions environnantes, ce qui explique leur apparence relativement sombre.

Les deux images présentent des aspects différents qui résultent de la différence de longueurs d’onde entre les rayonnements incidents observés. Les longueurs d’onde plus courtes permettent de sonder le Soleil plus en profondeur. Ainsi, les images acquises à 1,25 millimètre révèlent les couches internes de la chromosphère, plus proches de la photosphère que les clichés obtenus à la longueur d’onde de 3 millimètres.

ALMA est le tout premier observatoire dont l’ESO est partenaire à permettre aux astronomes d’étudier l’étoile la plus proche de la Terre, à savoir notre Soleil. Tous les autres instruments de l’ESO sans exception doivent être protégés de l’intense radiation solaire afin d’éviter tout dommage. Les nouvelles capacités d’ALMA se traduiront par l’intégration d’astronomes solaires au sein de la communauté de l’ESO.

Notes

[1] L’utilisation d’une seule et unique antenne d’ALMA a permis de cartographier l’intégralité du disque solaire à la longueur d’onde de 1,25 millimètre, grâce à une technique de balayage rapide. La précision et la rapidité d’observation permises par cette seule et unique antenne d’ALMA ont permis de dresser une carte du disque solaire en quelques minutes seulement. Ces cartes indiquent la distribution de températures au sein de la chromosphère sur l’intégralité du disque à faible résolution spatiale. Elles s’inscrivent donc en complément des images interférométriques détaillées de chacune des régions présentant un intérêt.

Plus d'informations

Le Vaste Réseau (Sub-)Millimétrique de l'Atacama (ALMA), une installation astronomique internationale, est le fruit d'un partenariat entre l'ESO, la U.S. National Science Foundation (NSF) et le National Institutes of Natural Sciences (NINS) du Japon en coopération avec le Chili. ALMA est financé par l'Observatoire Européen Austral (ESO) pour le compte de ces Etats membres, la NSF en coopération avec le National Research Council du Canada (NRC), le National Science Council of Tawain (NSC) et le NINS en coopération avec l’Academia Sinica (AS) in Taiwan et le Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).

La construction et la gestion d'ALMA sont supervisées par l'ESO pour le compte de ses Etats membres, par le National Radio Astronomy Observatory (NRAO), dirigé par Associated Universities, Inc (AUI) en Amérique du Nord, et par le National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) pour l'Asie de l'Est. L’Observatoire commun ALMA (JAO pour Joint ALMA Observatory) apporte un leadership et un management unifiés pour la construction, la mise en service et l’exploitation d’ALMA.

L'ESO est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 15 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Brésil, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Italie, les Pays-Bas, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est le plus grand télescope conçu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope européen géant (E-ELT pour European Extremely Large Telescope) de la classe des 39 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera « l'œil le plus grand au monde tourné vers le ciel.

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• Photos d’ALMA

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Ce texte est une traduction du communiqué de presse de l'ESO eso1703.