Les changements climatiques associés au réchauffement climatique peuvent affecter les observations astronomiques. C'est le résultat d'une étude impliquant des scientifiques de l'Université de Cologne. L'équipe de recherche internationale a étudié une gamme de paramètres climatiques au Very Large Telescope (VLT) au Paranal dans le désert d'Atacama au Chili, où l'Observatoire européen austral (ESO) exploite ses télescopes. Entre autres, l'équipe a évalué les données de température, vitesse et direction du vent, et la teneur en vapeur d'eau dans l'atmosphère sur une période de plusieurs décennies. Cela a révélé une augmentation des températures au-dessus de la moyenne mondiale et également une augmentation du flou de l'image en raison de la turbulence de l'air, ce qu'on appelle la vision.

L'étude "L'impact du changement climatique sur les observations astronomiques" a été publiée dans le numéro actuel de Astronomie de la nature et peut être consulté en ligne. Ses résultats ne sont pas seulement importants pour les astronomes pour adapter leurs observations aux conditions environnementales changeantes, mais doit également être pris en compte lors de la planification de nouveaux grands télescopes, tels que l'Extremely Large Telescope (ELT), qui est actuellement en construction près du Paranal.

Les scientifiques basés à Cologne, le professeur Susanne Crewell et Christoph Böhm de l'Institut de géophysique et de météorologie ont participé à l'étude. Autrefois, ils avaient déjà exploré divers aspects du passé, climat présent et futur sur le site du télescope dans le cadre du Centre de recherche collaboratif 1211 "Terre—Évolution à la limite sèche". Le premier auteur de l'article est Faustine Cantalloube de l'Institut Max Planck d'Astronomie à Heidelberg.

Les chercheurs ont étudié dans quelle mesure le changement climatique affecte l'astronomie et en particulier la qualité des observations. L'équipe s'est concentrée sur l'observatoire de Paranal dans le nord du Chili car il dispose de toute une gamme de capteurs environnementaux qui documentent les conditions météorologiques locales. Ces mesures ont produit l'un des ensembles de données les plus complets au cours des trois dernières décennies à un endroit en grande partie intact.

Sur la base de cet ensemble de données, astronomes, chercheurs en climatologie, scientifiques de l'atmosphère, et les météorologues ont uni leurs forces pour identifier les paramètres météorologiques importants qui jouent un rôle dans la qualité des observations astronomiques. Les données leur ont permis d'analyser les tendances à long terme sur une période de plus de trente ans afin de déterminer l'impact du changement climatique sur les observations futures. À l'aide de quatre exemples, ils ont montré comment le changement climatique affecte déjà, ou pourrait affecter le fonctionnement d'un observatoire astronomique à l'avenir. Le VLT, exploité par l'ESO, a servi d'exemple.

"Les données ont montré une augmentation de 1,5 °C de la température près du sol au cours des quatre dernières décennies à l'Observatoire de Paranal. C'est légèrement supérieur à la moyenne mondiale de 1 °C depuis l'ère préindustrielle, " a déclaré Susanne Crewell. Étant donné que le système de refroidissement d'origine du télescope n'a pas été conçu pour des conditions aussi chaudes, la qualité des observations est de plus en plus menacée par des turbulences plus fréquentes, conséquence de l'élévation de la température. La hausse attendue de 4°C (le scénario le plus pessimiste des simulations climatiques ICCP) au cours du siècle prochain doit donc être prise en compte dans la construction de l'Extremely Large Telescope (ELT) de 39 mètres sur un site voisin.

En particulier, les astronomes sont confrontés au défi d'une réduction de la soi-disant « vision du dôme, " une réduction de la résolution due aux turbulences à l'intérieur du dôme du télescope. Les chercheurs ont en outre remarqué une augmentation des turbulences dans la couche d'air proche du sol, rendant les images floues car les couches d'air froid et chaud avec des indices de réfraction différents alternent plus rapidement. Cependant, il est difficile d'attribuer cela au changement climatique, car il y avait aussi des changements de construction. L'augmentation du cisaillement du vent dans la haute troposphère en liaison avec le courant-jet conduit également à un "halo entraîné par le vent". Ce phénomène apparaît lorsque les conditions de turbulence atmosphérique varient plus rapidement que le système de contrôle du télescope ne peut les corriger. capacités de contraste de l'instrument et pourrait potentiellement limiter les études d'exoplanètes.Une augmentation de la vapeur d'eau dans l'atmosphère pourrait par ailleurs conduire à une diminution du signal astronomique.

Grâce à leur point de vue unique sur l'univers, les astronomes savent que l'origine de la vie sur Terre était un processus complexe rendu possible uniquement par la coïncidence de circonstances extrêmement rares. Il n'y a pas de seconde Terre dans notre voisinage. Pour cette raison, le problème actuel de Astronomie de la nature , publié le 10 septembre est consacré au thème du climat. Le numéro spécial vise à sensibiliser l'astronomie aux aspects climatiques importants pour le travail des astronomes.