L'achèvement de NOEMA phase 1, la première phase du projet NOEMA sera officiellement célébrée ce mercredi, 19 septembre. L'IRAM et ses instituts partenaires ont réalisé le premier, étape décisive vers l'une des plus importantes initiatives germano-françaises-espagnoles en astronomie :développer le télescope le plus puissant et le plus sensible aux longueurs d'onde millimétriques de l'hémisphère Nord. Quatre ans après l'inauguration de la première antenne NOEMA, 10 antennes paraboliques de 15 mètres constituent actuellement l'observatoire et ont fourni des résultats scientifiques révolutionnaires.

NOEMA (NORthern Extended Millimeter Array) fait partie d'une toute nouvelle génération de radiotélescopes :Il se compose d'un réseau de plusieurs télescopes mobiles placés sur rails, équipés de systèmes de réception de pointe qui se combinent pour former l'équivalent d'un seul, télescope géant. Avec une sensibilité et une résolution exceptionnelles, NOEMA permet d'explorer l'univers froid à des températures très proches du zéro absolu à -273,15 degrés Celsius, dévoilant des objets impossibles à observer à l'aide d'instruments optiques car ils sont cachés par des nuages ​​interstellaires de poussière cosmique.

L'une des missions les plus importantes du projet NOEMA est l'exploration des nuages ​​de gaz interstellaires et la naissance d'étoiles dans notre propre Galaxie et dans les galaxies observées juste après le Big Bang. Les scientifiques espèrent trouver des réponses aux questions les plus fondamentales de l'astronomie moderne :comment la première génération d'étoiles a-t-elle émergé après le Big Bang ? Comment les premières grandes structures de l'univers ont-elles évolué vers des galaxies comme notre Voie lactée ? Comment fonctionne le cycle cosmique de la matière interstellaire, où les étoiles mourantes éjectent de la matière à la fin de leur vie et donnent potentiellement naissance à de nouvelles étoiles ? Comment de nouvelles planètes et systèmes planétaires prennent forme et comment les planètes nouvellement formées s'enrichissent de molécules prébiotiques qui pourraient être fondamentales pour l'émergence de la vie ?

À l'avenir, 12 antennes au total scruteront le ciel au service des chercheurs, actuellement dix antennes ont déjà été construites sur le plateau de Bure dans les Alpes françaises. Lors de l'extension de l'observatoire, des opérations scientifiques sont en cours et ont fourni les premiers résultats scientifiques :

Parallèlement à la découverte d'un site particulièrement spectaculaire, région active de formation d'étoiles remplie de molécules prébiotiques, NOEMA a récemment réalisé une image d'une précision inégalée montrant la répartition des nuages ​​de poussière dans une grande galaxie spirale de la constellation de Camelopardalis.

En outre, NOEMA sera une partie importante d'un plus grand, réseau mondial de télescopes. En tant que radiotélescope le plus puissant de l'hémisphère nord, NOEMA jouera un rôle clé dans l'exploration des trous noirs ultra-massifs par le réseau mondial Event Horizon Telescope. Ce projet combine plusieurs radiotélescopes sur quatre continents à un télescope mondial dans le but d'imager le trou noir au centre de notre galaxie pour la toute première fois, entre autres objectifs scientifiques.

Karl-Friedrich Schuster, directeur de l'IRAM explique :« Avec ses partenaires, L'IRAM a initié des développements technologiques pionniers/innovants, montrant la voie à suivre vers des programmes d'observation d'un tout nouveau genre."

L'équipement des dix antennes avec des systèmes de réception entièrement nouveaux et très sensibles a été crucial pour ces réalisations et l'achèvement de la première phase du projet. Cette technologie de pointe permet aux scientifiques de prendre des mesures avec une sensibilité exceptionnelle et en même temps, pour analyser une gamme beaucoup plus large de longueurs d'onde.

Lors des observations, les dix antennes interagissent pour construire un seul télescope, une technique appelée interférométrie. Le pouvoir de résolution d'un tel réseau de télescopes est égal à celui d'un seul télescope dont le diamètre correspond à la distance maximale entre les antennes. Pour NOEMA, cela équivaut à un télescope d'un diamètre allant jusqu'à 760 mètres et d'un pouvoir de résolution inférieur à une seconde d'arc. En d'autres termes, les antennes NOEMA pourraient détecter un smartphone à une distance de plus de 500 kilomètres.

Cependant, les observations avec autant d'antennes à la fois nécessitent le développement d'un supercalculateur, avec une puissance de 20, 000, 000, 000, 000, 000 opérations par seconde. Cet appareil, appelé corrélateur, est capable d'analyser de nombreux signaux entrants simultanément. Les ingénieurs de l'IRAM ont travaillé pendant sept ans pour réaliser ce corrélateur innovant. Une merveille numérique dotée d'une technologie de pointe, il est capable de calculer environ cinq millions de fois plus vite qu'un ordinateur conventionnel.

"Avec NOEMA nous entrons dans une nouvelle ère en radioastronomie", commente Roberto Neri, Chercheur IRAM et responsable scientifique du projet. "Avec les évolutions technologiques en cours, ce télescope nous offre de toutes nouvelles opportunités d'explorer les questions les plus fascinantes de l'astronomie moderne."

Les scientifiques de l'Institut Max-Planck de radioastronomie sont ravis. Les larges bandes passantes de NOEMA ouvriront la voie à des observations uniques de molécules contenant du deutérium, permettant l'étude des nébuleuses cosmiques dans les phases précoces et froides de la formation des étoiles. NOEMA sera également précurseur lorsqu'il s'agira de mesurer le décalage vers le rouge des premières galaxies de notre Univers.

La deuxième phase du projet durera jusqu'en 2021 et prévoit, outre les antennes 11 et 12, l'extension du système de voie qui permettra de placer les antennes à une distance de 1,7 kilomètre, décupler la sensibilité des mesures par rapport à ce qui était possible jusqu'à présent.