D14 Radioastronomie

Topique

La radioastronomie observe des longueurs d'onde des millions de fois supérieures à celles de la lumière visible.

La résolution angulaire d'une antenne unique, comme celle de tout système optique, s'améliore avec une plus grande ouverture et une longueur d'onde plus courte. Cependant, en raison de la grande longueur d'onde des ondes radio, égaler la résolution d'un télescope optique avec une seule antenne exigerait la construction d'une antenne irréalisable.

L'interférométrie surmonte cette limitation, de la même manière que l'interférométrie optique. L'extension des bases de ces antennes à l'échelle continentale permet d'atteindre des résolutions angulaires si fines qu'elles ont rendu possible, pour la première fois, l'image de l'ombre d'un trou noir. De plus, la combinaison de dizaines d'antennes séparées par plusieurs kilomètres affine encore cette résolution et la sensibilité jusqu'aux longueurs d'onde millimétriques.

La synthèse d'ouverture exploite la rotation de la Terre pour modifier, au cours d'une même observation, la géométrie relative entre les antennes du réseau. C'est précisément cette variation de géométrie qui complète les informations nécessaires à la reconstruction d'une image qu'un réseau d'antennes fixe ne pourrait jamais capturer à lui seul. Ainsi, depuis les longueurs d'onde extrêmement longues avec lesquelles ce document commence jusqu'à la synthèse d'ouverture avec laquelle il se termine, en passant par la résolution angulaire limitée d'une seule antenne et l'interférométrie à base continentale, la radioastronomie permet aux ondes trop longues pour être résolues par un seul instrument de révéler finalement, lorsqu'elles sont combinées simultanément par de nombreux instruments, même l'ombre même d'un trou noir.

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