FAST conf SAF D Smith

Mise à jour 18 Février 2025.

CONFÉRENCE MENSUELLE

De David SMITH Physicien des particules CEN Bordeaux

« FAST, LE PLUS GRAND RADIOTÉLESCOPE DU MONDE »

Organisée par la SAF

En présence du public et en vidéo (direct) sur canal YouTube SAF

Le Mercredi 12 Février 2025 à 19H00

Photos : TM et JPM, pour l'ambiance. (Les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement)

Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur. Voir les crédits des autres photos si nécessaire

La présentation est disponible sur ma liaison ftp ,

Rentrer le mot de passe, puis aller à CONFÉRENCES SAF ensuite SAISON 2024/2025 ;

Elle s’appelle : FAST_radioTelescope_SAF_Feb2025.pdf

Ceux qui n'ont pas les mots de passe doivent aussi me contacter avant..

La conférence disponible est en pdf.

La vidéo de la réunion est accessible à cet URL :

https://www.youtube.com/watch?v=9Gm57M5TWlY&ab_channel=Soci%C3%A9t%C3%A9AstronomiquedeFrance

Tous les autres enregistrements des conférences mensuelles sont accessibles sur la playlist des conférences mensuelles d’Astronomie de notre chaine YouTube SAF.

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Nous étions approx une centaine dans la salle et 101 à distance sur YouTube.

Nous avons changé d’amphi encore une fois.

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David Smith est astrophysicien des particules et spécialise des pulsars.

Il revient d’un voyage de trois semaines en Chine avec sa doctorante, sur le site de FAST à Guiyang dans le sud de la Chine.

C’est dans un paysage karstique que cet instrument a été construit, dans une vallée de forme sphérique adaptée à sa forme, il mesure 500 m de diamètre.

Le récepteur est composé de 19 récepteurs élémentaires qui peuvent viser une direction différente du ciel. L’ensemble couvre 57 % du ciel.

Le récepteur est déplaçable et les signaux sont envoyés au centre de contrôle.

Le guidage du récepteur a été difficile, il faut le noter. De plus il est lent.

CRAFTS est un programme d’exploration de l’instrument principalement pour les pulsars.

Autre programme : GPPS un relevé de la Voie Lactée.

David nous présente une petite vidéo sur FAST, voir la liste proposée suivante :

Vidéo https://youtu.be/_zLbpufkKDQ 4 min

autres vidéos :

https://youtu.be/q8gkxx8ICmc 2 min 25

https://youtu.be/N_VAcC5RsQ4 2 min 10

https://youtu.be/YO03BYN8AnY 25 min toute la construction qui a débuté en 2011.

Le récepteur éclaire une surface du « miroir » de 300 m seulement

Le champ de vue de chacun des récepteurs est de 3 min d’arc.

Le FAST est principalement une machine à étudier les pulsars.

Rappel sur les pulsars :

pulsarturn C’est une étoile à neutrons en rotation.

Une supernova démarre quand le cœur d’une étoile massive se transforme en neutrons.

~ 26 km de diamètre, ~1.4 masses solaires, 1.6 ms à 10 s par rotation, Champ magnétique intense

Les étoiles massives, suivant leurs masses vont terminer leurs vies en étoiles à neutrons ou en trous noirs.

Meilleur exemple d’étoile à neutrons : le Crabe (M1).

Ces ‘dynamos cosmiques’ rayonnent des faisceaux. Des TeV émis.

Pulsations : comme un phare marin, ou un gyrophare.

Voir cette illustration gif.

Ces pulsars émettent en X et en gamma.

Certains pulsars ne peuvent n’émettre que de l’ordre de 1 photon gamma par mois !!

Mais la particularité des pulsars est l’extrême exactitude de leur horloge naturelle, du même ordre de grandeur que les meilleures horloges atomiques terrestres.

Le programme CRAFTS a découvert mille nouveaux pulsars sur 3000 connus avant ces découvertes !

Les autres objectifs de FAST sont :

· Étude de HI (Hydrogène atomique neutre) et son corollaire la célèbre raie de 21 cm,

· HII (Hydrogène ionisé),

· les galaxies,

· les naines brunes

· etc….

Autres radiotélescopes.

· Arecibo 300 m de diamètre détruit en 2020

· Jodrell Bank UK 76 m historique

· Parkes Australie 64 m

· Effelsberg Allemagne 100 m

· Green Bank USA 110 m

· Nançay France 94 m (voir CR de la visite VEGA)

· VLBI : interféromètre, le plus grand du monde

· LOFAR, aussi réseau d’interféromètres en Europe et Asie.

· VLA réseau de 28 antennes sur 1 km2.

· Etc….

FAST LE PLUS GRAND RADIOTÉLESCOPE (à miroir unique 500 m) DU MONDE.

Mais est-ce le meilleur ?

Ça dépend de ce que l’on veut faire.

Il y a classiquement trois types de radioastronomie :

· Imagerie comme celle du TN de M 87

· Spectroscopie, recherche de molécules organiques, composition moléculaire des nuages stellaires. Exemple : W 43

· Chronométrie : les pulsars, FAST en a découvert plus d’un millier.

Comment faire mieux : mettre en réseau des radiotélescopes et utiliser l’interférométrie.

Par exemple, le plus grand, le VLBI (Very Long Baseline Interferometer) disposé sur toute la planète, c’est équivalent à un radiotélescope de 10.000 km de diamètre !!! 33.000 fois meilleur que FAST.

Et bien évidemment l’EHT qui rassemble les télescopes : ALMA, VLBI, APEX , IRAM, LMT, SPT etc..

Plus loin (et plus haut) : Space VLBI, VLBI dans l’espace.

Un nouveau système extrêmement performant, depuis quelques années, le MeerKAT en Afrique du Sud.

Il occupe les trois fonctions de la radioastronomie.

Ce sera le cœur du futur réseau SKA qui à terme contiendra 2000 antennes.

Son avantage, il fait aussi des images, comme cette impressionnante vue du centre galactique.

Centre galactique vu par MeerKAT. Crédit :SARAO, Heywood et al/JC Munoz Mateos

EN RÉSUMÉ.

Les radiotélescopes modernes mélangent les trois fonctions de base.

FAST fait Chrono et Spectro ; il est le plus sensible vers 1 GHz.

David Smith termine par une courte histoire de la radioastronomie.

Dont on peut consulter une partie sur les cahiers Clairaut (CLEA) et aussi ICI.