Prendre la température de l'univers
Le plus grand bolomètre du monde conçu pour détecter des objets astronomiques extrêmement froids est désormais opérationnel. Fabriqué par une équipe de scientifiques de l'Institut Max Planck de radioastronomie (Max Planck Institute for Radioastronomy - MPIfR), le bolomètre permettra aux scientifiques d'étudier dans les moindres détails de lointaines galaxies. «Une grande partie de tous les gaz de l'univers ont des températures extrêmement froides avoisinant les moins 250 degrés Celsius, soit 20 degrés seulement au-dessus du zéro absolu», affirme Karl Menten, directeur du MPIfR. «L'étude de ces nuages froids requiert l'observation de la lumière qu'ils émettent dans le domaine submillimétrique à l'aide de détecteurs très sophistiqués.» La caméra thermique, dénommée LABOCA, ressemble à bien des égards à un grand thermomètre. Elle est composée d'une feuille d'aluminium extrêmement mince qui absorbe la lumière. Toute variation d'intensité de la radiation reçue peut provoquer de légers changements dans la température de la feuille d'aluminium. Ces changements sont enregistrés au moyen de thermomètres électroniques sensibles. Néanmoins, afin de détecter de légères fluctuations de températures, la caméra doit elle-même être refroidie à une température inférieure au zéro absolu (-272,85 degrés Celsius). Cette opération de refroidissement requiert l'utilisation d'hélium liquide. Ce n'est pas une tâche facile étant donné que le bolomètre est installé dans le foyer du télescope Atacama Pathfinder Experiment (APEX), dans un observatoire sur le plateau Chajnantor situé à 5100 mètres d'altitude dans les Andes chiliennes. L'hélium se solidifie sous une forte pression. Cette situation en haute altitude offre cependant de nombreux avantages. Les observatoires terrestres rencontrent souvent des difficultés à détecter des objets froids dans l'espace. En effet, le faible rayonnement thermique de ces objets est absorbé par la vapeur d'eau présente dans l'atmosphère terrestre. L'observatoire dans lequel se trouve le bolomètre étant situé en haute altitude, les signaux de rayonnement de l'espace sont plus clairs, bien que la chaleur de l'atmosphère terrestre reste tout de même des centaines de milliers de fois plus intense que les signaux des galaxies lointaines. Par conséquent, un logiciel spécial est utilisé afin de filtrer les signaux de rayonnements de ces perturbations atmosphériques. Plusieurs observations astronomiques ont déjà été effectuées à l'aide de LABOCA. D'après les scientifiques, la caméra dispose d'un énorme potentiel: «LABOCA est la première caméra thermique qui nous permette de dresser la carte de vastes zones célestes avec une haute précision», affirme Giorgio Siringo du MPIfR, un membre de l'équipe LABOCA. Par ailleurs, grâce à son large champ visuel, la caméra est censée compléter les activités du télescope APEX concernant la découverte et l'observation en détail de galaxies.