Comment se forment les planètes ? Comment évoluent les galaxies ? Et finalement, comment l’univers lui-même a-t-il commencé ? Un observatoire astronomique unique qui, espèrent les chercheurs, permettra de résoudre certains des plus grands mystères du monde, ouvrira ses portes le 30 avril 2024.
A 5 640 mètres d'altitude, l'Observatoire Atacama (TAO) de l'Université de Tokyo, construit au sommet d'une montagne désertique du nord du Chili, est l'observatoire astronomique le plus haut du monde, ce qui devrait lui conférer des capacités inégalées, mais présente de nouveaux défis. .
Les astronomes feront de plus en plus d’efforts pour avoir une meilleure vision de l’univers. Il y a des centaines d’années, certaines des premières lentilles ont été fabriquées pour les télescopes afin de rapprocher le ciel de la Terre. Depuis lors, il existe des télescopes optiques dotés de miroirs aussi grands que des bâtiments, des radiotélescopes dont l'antenne s'étend entre les sommets des montagnes, et il existe même un télescope spatial, le télescope spatial James Webb, plus loin que la lune. Et maintenant, l'Université de Tokyo a ouvert un autre télescope révolutionnaire.
TAO est enfin opérationnel après 26 ans de planification et de construction. Il s'agit officiellement du plus haut observatoire du monde et a reçu un record du monde Guinness en reconnaissance de ce fait. Situé dans le désert d'Atacama au Chili, non loin d'un autre observatoire remarquable fréquemment utilisé par les astronomes des institutions japonaises, le radiotélescope Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Mais pourquoi le TAO doit-il être si haut placé, et quels avantages et inconvénients ce facteur apporte-t-il ?
"Je cherche à élucider les mystères de l'univers, tels que l'énergie noire et les premières étoiles primordiales. Pour cela, vous devez voir le ciel d'une manière que seul TAO rend possible", a déclaré le professeur émérite Yuzuru Yoshii, qui a dirigé le projet TAO pendant 26 ans en tant qu'investigateur principal depuis 1998. « Bien sûr, il contient des optiques, des capteurs, des composants électroniques et des mécanismes de pointe, mais l'altitude unique de 5 640 mètres est ce qui donne à TAO une telle clarté de vision. . À cette hauteur, il y a peu d'humidité dans l'atmosphère qui pourrait avoir un impact sur sa vision infrarouge.
« La construction du sommet du Cerro Chajnantor a été un défi incroyable, non seulement techniquement, mais aussi politiquement. J'ai été en contact avec les peuples autochtones pour garantir que leurs droits et leurs opinions soient pris en compte, avec le gouvernement chilien pour obtenir l'autorisation, avec les universités locales pour une collaboration technique et même le ministère chilien de la Santé pour s'assurer que les gens puissent travailler à cette altitude en toute sécurité. Grâce à toutes les personnes impliquées, la recherche dont je n'ai jamais rêvé pourra bientôt devenir une réalité, et je ne pourrais pas être plus heureux. "
L’altitude incroyable de TAO rend difficile et dangereux le travail des humains. Le risque de mal des montagnes est élevé, non seulement pour les travaux de construction, mais même pour les astronomes qui y travaillent, surtout la nuit lorsque certains symptômes peuvent être pires. Alors, la question est :tous ces efforts et ces dépenses en valent-ils la peine ? Quels types de recherche offrira-t-il à la communauté astronomique et, par extension, aux connaissances humaines ?
"Grâce à sa hauteur et à son environnement aride, TAO sera le seul télescope au sol au monde capable de visualiser clairement les longueurs d'onde de l'infrarouge moyen. Cette zone du spectre est extrêmement adaptée à l'étude des environnements autour des étoiles, y compris les régions de formation des planètes. ", a déclaré le professeur Takashi Miyata, directeur de l'Observatoire d'Atacama de l'Institut d'Astronomie et responsable de la construction de l'observatoire.
"De plus, comme TAO est géré par l'Université de Tokyo, nos astronomes y auront un accès total sur de longues périodes, ce qui est essentiel pour de nombreux nouveaux types de recherche astronomique qui explorent des phénomènes dynamiques impossibles à observer avec des observations peu fréquentes à partir de télescopes partagés. . Je suis impliqué dans TAO depuis plus de 20 ans ; en tant qu'astronome, je suis vraiment très enthousiaste et le véritable travail de réalisation d'observations est sur le point de commencer", a ajouté le professeur Miyata.
Il existe un large éventail de domaines astronomiques auxquels TAO peut contribuer, de sorte que les chercheurs auront différentes utilisations de ses instruments particulièrement privilégiés. Certains chercheurs contribuent même au TAO en développant des instruments spécifiques à leurs besoins.
"Notre équipe a développé le spectrographe multi-objets infrarouge à large champ couleur simultanée (SWIMS), un instrument capable d'observer une grande partie du ciel et d'observer simultanément deux longueurs d'onde de lumière. Cela nous permettra de collecter efficacement des informations sur divers gamme de galaxies, structures fondamentales qui composent l'univers. L'analyse des données d'observation SWIMS fournira un aperçu de la formation de celles-ci, y compris l'évolution des trous noirs supermassifs en leurs centres", a déclaré le professeur adjoint Masahiro Konishi.
"Les nouveaux télescopes et instruments contribuent naturellement à faire progresser l'astronomie. J'espère que la prochaine génération d'astronomes utilisera le TAO et d'autres télescopes au sol et dans l'espace pour faire des découvertes inattendues qui remettront en question notre compréhension actuelle et expliqueront l'inexpliqué", a poursuivi le professeur Konishi. .
En raison de la relative disponibilité du TAO, davantage de jeunes astronomes devraient pouvoir l’utiliser qu’avec les générations précédentes de télescopes. En tant que télescope de nouvelle génération, TAO peut offrir aux chercheurs émergents une chance d'exprimer leurs idées d'une manière jamais possible auparavant.
"J'utilise diverses expériences en laboratoire pour mieux comprendre la nature chimique de la poussière organique dans l'univers, ce qui peut nous aider à en apprendre davantage sur l'évolution des matériaux, y compris ceux qui ont conduit à la création de la vie. Les meilleures observations astronomiques de la réalité peuvent plus nous pourrons reproduire avec précision ce que nous voyons avec nos expériences sur Terre, ce qui nous aidera grandement à observer la poussière organique dans la gamme infrarouge moyenne", a déclaré Riko Senoo, étudiante diplômée.
"Bien qu'à l'avenir je pourrai utiliser TAO à distance, je serai sur place pour aider à la construction de notre instrument spécialisé, l'imageur multi-champs à infrarouge moyen pour observer l'univers inconnu (MIMIZUKU). TAO est situé dans une région reculée que je ne pourrais jamais visiter dans la vie de tous les jours, j'ai donc hâte d'y passer du temps", a conclu Senoo.
Au fil du temps, il ne fait aucun doute que les astronomes actuels et futurs trouveront de plus en plus de moyens de réaliser des observations révolutionnaires avec TAO. L'équipe espère que les caractéristiques qui le rendent si nouveau (le fonctionnement à distance, les instruments très sensibles et, bien sûr, le fait qu'un télescope de haute précision a été développé avec succès pour fonctionner dans un environnement à basse pression) informeront et inspireront les concepteurs. ingénieurs et chercheurs qui contribuent aux installations d'observation astronomique partout dans le monde.
Fourni par l'Université de Tokyo
