CONFÉRENCE
SUR :
Par
Jean Marc BONNET-BIDAUD Astrophysicien CEA
Dans
le cadre des RCE 2006
Organisée
par l'AFA à la Cité des Sciences de Paris
Le
Vendredi 10 Novembre 2006
Photos
: JPM pour l'ambiance. Les photos en haute définition sont disponibles sur simple
demande pour ceux qui le souhaitent, de même toutes les photos de cette
soirée ne sont pas dans cet article, car j'en ai fait plus de 400, ceux qui
sont intéressés par un sujet précis peuvent me contacter, je les leur
ferai parvenir par mail.
Les
photos des slides sont du conférencier.
REMARQUE
: Les comptes rendus des conférences sont mis en ligne au fur et à mesure
Vous vous en apercevrez en allant voir la page
du compte rendu général de temps en temps à l'index "conférences",
je signalerai les mises en ligne dans la fenêtre des mises à jour du site
BREF
COMPTE RENDU
Le compte rendu sera succinct car l'auteur a mis sa
présentation presque complète sur le Net, vous la trouverez sur le site du
CEA des conférences
Cyclope.
La
lumière est le message du cosmos nous dit JM Bonnet Bidaud, astrophysicien
au SAP (Service d'Astrophysique ) du CEA Saclay.
Astronomie
: 4000 ans d'histoire.
RAPPEL HISTORIQUE.
Ce sont les Chinois encore et les Perses qui publient
au Moyen Age ces anciennes cartes du ciel.
Puis
l'ère des grands télescopes : Mount Wilson (2,5m en 1917); Palomar (5m en
1948); VLT; Keck…
Ère
numérique : Megacam du CFHT : 1m2 de surface 340 millions de pixels!!
La
révolution du XXème siècle.
C'est
Maxwell qui le dit : la lumière visible n'est qu'un cas particulier d'un phénomène
général des ondes électromagnétiques, nous sommes en 1864; un
visionnaire.
En
1895 Röntgen découvre un rayonnement inconnu sortant des tubes à vide :
ce sera le rayonnement X.
Un
an plus tard Bequerel découvre la radioactivité naturelle, puis en 1898
les célèbres Pierre et Marie Curie, apportent leurs pierres à l'édifice
atomique avec la découverte de matériaux radio-actifs : Polonium, Thorium,
Radium …émettant des alpha et des bêta.
Le
rayonnement Gamma est mis au jour par Paul Villars en 1900, ce rayonnement
peut traverser le Plomb.
Le
rayonnement visible ne représente qu'une partie infime du spectre
total du rayonnement électromagnétique.
L'homme
est un animal aveugle adapté à la lumière de son étoile.
En
plus (ou plutôt en moins!) l'atmosphère terrestre bloque une partie du
rayonnement : les UV, les IR et certaines ondes radio ne passent pas, ainsi
que tous les rayonnements X et au delà.
C'est
pour cela qu'une révolution s'est produite quand en 1959 le CEA lance sa
première sonde hors de l'atmosphère.
Le
tir s'est effectué de l'Ile du Levant et la fusée a été jusqu'à une
altitude de 127km.
Trois
compteurs Geiger-Müller
étaient à bord, ce sont des détecteurs de rayonnements principalement
pour X ou gamma.
Mais
à l'époque rien n'est détecté.
En
1962, les Américains découvrent par hasard les premières sources X dans
la constellation du Scorpion (elle sera baptisée Sco X1).
Cette
découverte va déclencher chez les scientifiques du monde entier un cycle
de recherches de sources X hors de l'atmosphère, et c'est le 21 Mai 1965
que les premiers rayons X cosmiques français sont détectés par des
ballons du CEA. Pour la première fois on a comme détecteur un tube photo
multiplicateur (PMT) adapté à un cristal de Iodure de Sodium sur sa fenêtre
d'entrée.
Tout un équipement complet était à bord : 30kg
d'instruments dans ce ballon stratosphérique.
On
découvre les sources X du Cygne, on voit le spectre sur la photo ci contre.
Il
faut aussi inventer de nouveaux instruments comme des chambres
à étincelles par exemple.
En
1967 on découvre des pulsars et en 1969 des gamma dans ces pulsars (vont
mener aux sursauts gamma).
LA MORT DES ÉTOILES.
La
mort des étoiles dépend de leur masse.
Celles
similaires au Soleil vont terminer en naine blanche, celles plus lourdes (5
à 10 fois) en étoiles à neutrons et les monstres en Super Nova.
Un
bel exemple de mort d'étoile par SN est la fameuse "nébuleuse"
du Crabbe ou M1 que l'on voit sur cette animation
mpeg de 5MB dans différentes longueurs d'onde. (autres
formats disponibles).
La
mort des étoiles s'accompagnent d'émission de rayonnement gamma.
En
1975 l'ESA (nouvellement créée) lance le satellite d'étude du ciel en
Gamma le Cos B (acronyme de
Cosmic Rays Satellite option B), il établit la première
carte de la galaxie en gamma. C'est une des missions qui a eut le plus
de succès de l'ESA.
Voici
la comparaison dans le visible et en gamma (de Cos B) d'après les documents
de JMBB.
Signalons
que cette carte s'est
améliorée plus tard avec le lancement d'Integral de l'ESA.
On
étudie le ciel en X aussi avec les lancements de XMM-Newton de l'ESA et de
Chandra de la NASA. Évidemment on ne détecte pas les X comme le
rayonnement optique (les X traversent le miroir!!), on met au point d'autres
techniques : détection par miroirs mais en incidence rasante.
De
même pour les gamma, on développe la technique des masques devant le détecteur
permettant de localise la source.
Bref
toutes ces techniques nous sont expliquées par JMBB vous pouvez les
retrouver sur le site du Dapnia comme indiqué plus haut.
Vous
retrouvez aussi ces observatoires spatiaux spécialisés dans ce site à la page
astrophysique des archives.
LES TÉLESCOPES SPATIAUX DU FUTUR.
Projet
Simbol X pour 2012 : projet
très innovant technologiquement proposé par le CEA.
Deux
satellites positionnés à 30 mètres de distance volent en formation et
recueillent des images à haute résolution en rayons X
Voir
ce
PPT de 3MB sur ce projet : superbe!
Le
futur sera surtout IR même si on peut en voir en partie du sol comme avec l'instrument
VISIR monté sur le VLT; il faudra des télescopes spatiaux en IR, ce
sont eux qui vont remplacer Hubble, comme par exemple Herschel
de l'ESA (2007) et le JWST
(2012) de la NASA/ESA et du Canada.
C'est
dans ce domaine qu'on peut voir la formation des premières galaxies et étoiles.
On est aux portes de l'age
sombre!!!
C'est
ce que notre orateur appelle l'enjeu cosmologique.
CONCLUSION.
Après
40 ans d'Astrophysique au CEA, la SAp (Service d'Astrophysique) est présent
dans l'espace dans les observatoires suivants :
Soho;
Ulysses; Cassini; Integral; XMM et bientôt dans les futurs télescopes
spatiaux.
Voir
les autres compte rendu de conférences des RCE
: ICI.
