Un important radiotélescope africain aidera à imager les trous noirs

Les astronomes d’Afrique et d’Europe ont réagi avec joie à l’annonce de la construction du premier radiotélescope millimétrique d’Afrique.

L’Africa Millimeter Telescope comblera une lacune dans la couverture du Event Horizon Telescope (EHT), un réseau mondial de télescopes capables de recevoir et d’analyser des ondes radio d’environ 1 millimètre de long – en 2019, ils ont publié la toute première image d’un bord du trou noir, connu sous le nom d’horizon des événements.

Le télescope sera situé sur ou près de Table Mountain dans la réserve naturelle de Gamsberg en Namibie. Il s’agira d’un télescope de 15 mètres reconverti, actuellement situé à La Silla au Chili, qui est offert par l’Observatoire spatial Onsala en Suède et l’Observatoire européen austral, dont le siège est situé près de Munich, en Allemagne.

Le projet, confirmé à la fin de l’année dernière, est “une nouvelle étape vers la consolidation de la position de l’Afrique en tant qu’acteur mondial compétitif et capable dans le domaine de l’astronomie”, a déclaré Charles Takalana, chef du secrétariat de la Société africaine d’astronomie au Cap, Afrique du Sud. Le télescope «remplira une fenêtre d’observation manquante sur le continent» et sera crucial pour les communautés astrophysiques africaines, ajoute Roger Deane, qui dirige le Wits Center for Astrophysics à l’Université de Witwatersrand à Johannesburg, en Afrique du Sud.

L’Africa Millimeter Telescope est une collaboration entre l’Université Radboud de Nimègue aux Pays-Bas et l’Université de Namibie à Windhoek. Il faudra environ cinq ans avant que le télescope ne voie la première lumière. Le projet coûtera environ 25 millions de dollars, y compris des projets de construction, d’exploitation et de sensibilisation dans ce pays d’Afrique australe. La moitié de son financement provient de l’Université Radboud. Parmi les autres bailleurs de fonds figurent l’Université de Namibie, l’Observatoire européen austral et l’École néerlandaise de recherche en astronomie à Leiden.

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L’équipe du télescope travaille à ce qu’on appelle un examen critique de la conception, qui aidera à déterminer l’emplacement exact de l’observatoire sur la montagne, s’il doit être adjacent à la montagne ou situé sur un autre site ; et si des fonds supplémentaires seront nécessaires.

Les télescopes dans la gamme des longueurs d’onde millimétriques peuvent imager l’horizon des événements d’un trou noir, explique le chef de projet Marc Klein Wolt, qui est également directeur général du Radboud Radio Lab à l’Université Radboud. Aux longueurs d’onde plus longues, “vous ne voyez qu’une goutte, mais aux longueurs d’onde millimétriques, vous commencez à voir le bord”.

En 2019, l’équipe EHT a publié une image célèbre du trou noir supermassif au centre de la galaxie M87. C’était la première image à montrer le contour de l’horizon des événements d’un trou noir. “Cette image a été le début d’une nouvelle science, tout comme la première observation des ondes gravitationnelles a été le début d’une nouvelle science”, déclare Klein Wolt. Heino Falcke, astrophysicien de l’Université Radboud, qui a annoncé la première image du trou noir, sera le chef scientifique du télescope Africa Millimeter.

“Vous devez avoir un télescope dans l’hémisphère sud, en Afrique australe, pour établir toutes ces connexions [to other telescopes in the network]», explique Klein Wolt. “Cela vous permettrait d’observer [the sky] pendant que la Terre tourne », ajoute-t-il.

Cependant, l’EHT ne nécessitera qu’environ un cinquième du temps d’observation total de l’Africa Millimeter Telescope, explique l’astronome Michael Backes, co-chercheur principal du projet, basé à l’Université de Namibie. « La part du lion du temps sera disponible pour que les astronomes namibiens développent leurs programmes », dit-il.

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Les projets possibles en Namibie incluent la surveillance des variations de luminosité des petits et grands trous noirs en collaboration avec des télescopes optiques et des télescopes à rayons γ tels que le système stéréoscopique à haute énergie (HESS), également situé en Namibie, et le projet de télescope Cherenkov. Array au Chili, dit Backes.

Au cours des deux dernières décennies, des télescopes ont été installés à travers l’Afrique australe. Les pays avec un ciel relativement clair et de faibles densités de population sont idéaux pour l’astronomie. Les télescopes couvrent une large gamme de longueurs d’onde – du grand télescope optique d’Afrique australe et du radiotélescope MeerKAT en Afrique du Sud au télescope HESS en Namibie. À la fin de l’année dernière, l’Observatoire Square Kilometre Array (SKA) a commencé à attribuer des contrats pour la construction de son radiotélescope géant, qui aura des milliers de paraboles en Afrique du Sud et un million d’antennes en Australie, une fois le projet terminé.

Cependant, trouver des scientifiques et des ingénieurs formés sur le continent a toujours été un défi, explique Carla Sharpe, responsable du programme Afrique à l’Observatoire sud-africain de radioastronomie basé au Cap, qui n’est pas encore impliqué dans le télescope Africa Millimeter. Depuis 2005, date à laquelle elle a jeté son chapeau sur le ring pour accueillir le SKA, l’Afrique du Sud a attribué plus de 1 000 bourses d’études en astronomie et en ingénierie pour combler ce gouffre de talents localement et dans les pays partenaires de SKA Afrique, dont la Namibie.

Backes dit qu’il espère que l’Africa Millimeter Telescope aidera à élargir la communauté astronomique de la Namibie. Klein Wolt ajoute que l’équipe est toujours à la recherche de financements supplémentaires pour pouvoir finaliser l’emplacement du télescope et continuer à former des astronomes en Namibie.

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Des projets tels que le télescope Africa Millimeter aideront à réaliser un programme plus vaste en Afrique dans les domaines de l’astronomie, de la radioastronomie et de l’ingénierie, qui sont nécessaires pour aider à développer le continent, a déclaré Sharpe.

Cet article est reproduit avec permission et a été publié pour la première fois le 4 février 2022.

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