Un nouvel observatoire astronomique s’installe à 5000 m sur un haut-plateau du désert de l’Atacama au Chili. 66 paraboles géantes vont y être déployées pour scruter l’univers à travers ses molécules à partir de 2012.

400 ans après la lunette de Galilée, ALMA et ses 66 paraboles géantes vont s’installer une à une sur les terres du plateau de Chajnantor à 5000m d’altitude au nord du désert de l’Atacama au Chili (la première parabole arrivant à 5000m sur l’image ci-contre - crédit: ALMA). Une nouvelle révolution astronomique se prépare pour l’horizon 2012.

Un réseau d’antennes simulant la précision d’un télescope de 20 km de diamètre

ALMA (Atacama Large Millimetre Array) est un projet européen, nord-américain et japonais d’un coût total d’un milliard d’euros. C’est un effort industriel considérable pour la production des antennes, et un défis en R&D relevé par les laboratoires publics pour la fourniture des instruments de détection et de mesure.

Les 66 paraboles, d’un diamètre de 12m à 7m pour les plus petites, vont constituer un réseau d’antennes radio déployées sur une vingtaine de km. Le réseau fonctionne en interférométrie, une technique qui permet d’obtenir une finesse de résolution semblable à un télescope de 20 km de diamètre. Le grand nombre de paraboles fournit enfin une sensibilité inégalée aux ondes “radio millimétriques”.

Scruter l’univers en se branchant à la fréquence des molécules

Son objectif ? Etudier la formation des étoiles, rechercher les galaxies les plus lointaines dans le passé ou détecter une exoplanète. Pour cela, les détecteurs d’ALMA sont réglés aux fréquences des molécules de l’univers. En réglant le tuner des radio télescopes aux bonnes fréquences, les astronomes peuvent détecter du gaz moléculaire dans l’univers qui est le matériau de construction de base des étoiles et des galaxies. Sonder le gaz moléculaire revient à sonder les origines des astres.

Les molécules émettent ou absorbent de l’énergie en vibrant ou en tournant sur elle-mêmes à certaines fréquences de l’ordre de quelques dizaines de gigaHertz (GHz ou 1000 mégaHertz ou 1 milliard de Hertz) à quelques TeraHertz (1 trillion de Hertz) . A une molécule donnée correspond une série de fréquences bien connues en laboratoire ou déterminées par le calcul. Le monoxyde de carbone émet par exemple autour de 100 GHz (un téléphone portable émet à une fréquence autour de 1 GHz).

En observant des décalages en fréquence par rapport à celle calculée ou mesurée sur Terre en laboratoire, les astronomes déduisent également des informations sur la vitesse des objets observés. Ainsi, si du gaz tourne en orbite autour d’une étoile à 4000 km/h, sa fréquence se décalera. C’est l’effet doppler. L’expansion de l’univers produira également un effet similaire en décalant les hautes fréquences vers les basses fréquences.

La première parabole grimpe à 5000 m

La première parabole a été montée dans le centre ALMA à 3000m près de San Pedro de Atacama. Un énorme véhicule l’a ensuite transportée sur le site d’ALMA, 28 km plus loin et 2000 mètres plus haut. Chaque antenne pèse 100 tonnes. La première rotation du transporteur a été annoncée par l’ESO, le 23 septembre 2009.

Le site de Chajnantor à 5000 m présente de superbes caractéristiques pour mener des observations de qualité. Sa sécheresse et son humidité très faible permettent de capter des gammes d’énergie qui sont stoppées par la vapeur d’eau de notre atmosphère dans des climats tempérés. 5000m, c’est aussi deux fois moins d’oxygène qu’au niveau de la mer et un taux de saturation dans le sang qui décroche vite en-dessous de 80-90%. Une belle aventure humaine qui devrait voir les premières lumières d’ALMA en 2011 puis le réseau complet en 2012.

Reste le choix étonnant du nom: ALMA ou âme en espagnol, sonne curieusement pour un projet scientifique. Un clin d’oeil à Kepler ?