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Au Chili, avec ALMA, en route vers l'origine de l'univers

Article rédigé par Laurent Filippi
France Télévisions
Publié
Inauguré le 12 mars 2013, ALMA (Atacama Large Millimeter Array/Vaste Réseau d'antennes millimétrique/submillimétrique d'Atacama) est un observatoire international situé dans le désert d’Atacama, dans l'Altiplano chilien. Il s’agit du plus grand projet astronomique au monde.

La construction a débuté en 2003 et sera totalement achevée en septembre 2013. Les premières observations scientifiques ont commencé en 2011.
 
L'origine d’ALMA remonte à 2003, quand les Etats-Unis et l'ESO (European Southern Observatory/Observatoire Européen Austral), le partenaire européen d'ALMA ont signé un premier accord pour la réalisation du projet. Le Japon les a rejoints un an plus tard.

13 photos illustrent ce propos

ALMA a été installé dans le désert d'Atacama (1.700 km de Santiago) dans l’un des endroits les plus arides au monde.
 
Cette sécheresse et l’altitude du site, notamment, en font un site exceptionnel pour l’observation du ciel.
 
La très faible pollution lumineuse, l’air très sec, et la quasi absence d’humidité dans l'atmosphère, permettent qu’il n’y ait aucune vapeur d’eau entre l’observatoire et les astres.
 
 
 (AFP/ NOTIMEX/FOTO/ESPECIAL ALMA/COR/SCI/)
Depuis 2009, d’énormes véhicules jaunes vifs montent à 5100 m d’altitude sur le plateau de Chajnantor pour acheminer les 66 antennes composant le télescope géant d’ALMA.
	
	Ces mastodontes de la route pèsent 130 tonnes, mesurent 20 mètres de long, 10 mètres de large et 6 mètres de haut. Ils sont équipés de 28 pneus.
	
	Ils sont capables de positionner les antennes aux millimètres près, de les déplacer rapidement et de les reconfigurer avec la même précision en fonction des demandes des astronomes. Aujourd’hui, une trentaine de configurations sont possibles. (ESO/ Max Alexander)
La première antenne fut installée en novembre 2009 sur le plateau à 50 km du village de San Pedro de Atacama.
 
Les antennes, distantes les unes des autres de parfois 16 kilomètres, permettent aux astronomes de travailler sur un spectre à la fois très large et très réduit.
 
La puissance d’ALMA est en partie due à la possibilité de pouvoir repositionner rapidement les antennes qui pèsent 100 tonnes. Des antennes, dites «millimétrique/submillimétrique», qui permettent d’observer «l'univers froid» de nos galaxies.
 
 (ESO/José Francisco Salgado (josefrancisco.org))
Sur les 66 antennes paraboliques, 54 d'entre elles mesurent 12 m de diamètre. 12 antennes plus petites ont un diamètre de 7 m.

Ces 66 antennes forment deux réseaux distincts pour des observations différentes: un large de 16 km et un autre plus petit de 150 m.
 
La réunion de toutes ces antennes ne forme plus qu’un immense radiotélescope qui devient alors le plus puissant du monde pour l’exploration de l'univers.
  (AFP/YOMIURI/TATSUO NAKJIMA)
Les télescopes optiques (observant la lumière visible) ou à infrarouge ne permettent pas d’observer des zones obscures ou froides de l'univers. Seule la captation d'ondes millimétriques et submillimétriques, près de 1.000 fois plus longues que les ondes lumineuses visibles des radiotélescopes d’ALMA, autorisent de telles observations.

S’il existe des équipements de technologie identique, les télescopes d’ALMA sont cent fois plus puissants.
 

  (AFP PHOTO/Martin BERNETTI)
«A ces longueurs d'onde, le rayonnement émane de gigantesques nuages froids intersidéraux ayant des températures de quelques dizaines de degrés au-dessus du zéro absolu, mais aussi des toutes premières galaxies. Les astronomes utilisent ce rayonnement pour étudier les conditions chimiques et physiques régnant dans les nuages moléculaires, des régions denses de gaz et de poussières où les étoiles naissent. Ces régions sont obscures et opaques à la lumière visible, mais transparentes dans la partie millimétrique et submillimétrique du spectre électromagnétique», explique l’Observatoire Européen Austral.

ALMA offre donc la possibilité inégalée d’étudier la partie froide de l’univers. (AFP PHOTO/Martin BERNETTI)
Pouvoir observer les matières cachées dans les comètes, savoir comment  se forment les blocs élémentaires des étoiles et comment apparaissent les trous noirs à l’intérieur des galaxies, pourraient enfin trouver une réponse grâce aux immenses possibilités d’observations qu’offrent ALMA.
 
Mais les astronomes aimeraient remonter encore plus loin, jusqu'à l'origine de la matière organique et de la vie, pour découvrir les premières galaxies et mieux comprendre les origines de l’univers. (ESO / B. Tafreshi ( twanight.org ))
«Avec ALMA, nous allons pouvoir observer la formation et l'évolution galactique et planétaire et c'est là la grande expectative du projet. Nous savons comment est né le Big Bang, mais nous ne savons pas comment naissent les galaxies», explique Diego Mardones, astronome à l'Université du Chili.
 
«Nous avons une connaissance du système solaire, (...) mais nous n'avons pas une compréhension claire de la manière dont il s'est formé», ajoute pour sa part Massimo Tarenghi, représentant de l'ESO au Chili. (ESO/C. Malin)
«Avec ALMA, nous allons beaucoup avancer dans ce qu'on appelle l'astrochimie. Cet univers froid permet de générer des molécules (différentes formations d'atomes) ou des acides aminés. Nous espérons pouvoir étudier ces acides aminés, qui sont la source de la matière organique et la vie», ajoute M. Mardones.
 
«Nous, nous sommmes une partie de l'univers et nous aimerions en savoir plus sur nous mêmes: savoir d'où nous venons, quel a été le commencement, pourquoi nous sommes ici, comment  s'est formée la Terre et la vie, et vers où nous allons», conclut Massimo Tarenghi. (ESO/C. Malin)
Les nuages de gaz froids tapis au cœur des «Antennes», une paire de galaxies en collision situées à 70 millions d'années-lumière de la Terre, dans la constellation du Corbeau découverte en 1785, a été la première image publiée par ALMA. 
 
Elle date d’octobre 2011 et a été obtenue avec un télescope encore en construction qui a permis de dévoiler une partie de l'univers totalement invisible. (ALMA (ESO/NAOJ/NRAO))
Un ordinateur surpuissant, le Corrélateur qui possède 134 millions de processeurs et peut effectuer jusqu'à 17 quadrillons (millions de trillions) d'opérations par seconde, est l’autre pièce maitresse du dispositif d’ALMA.

Il coordonne les antennes, il collecte leurs données et permettra de fournir aux scientifiques des images très précises et d’une grande qualité. (AFP PHOTO / EUROPEAN SOUTHERN OBSERVATORY)
Côté européen, ALMA est financé par l'Observatoire européen austral (ESO).
	
	L'ESO a été fondé en 1962. L’organisation est passée en un demi-siècle de cinq pays membres à quatorze, tous européens (Allemagne, Autriche, Belgique, Danemark, Espagne, Finlande, France, Italie, Pays-Bas, Portugal, République Tchèque, Royaume-Uni, Suède et Suisse), plus curieusement le Brésil.
	
	Il fournit aux astronomes et aux astrophysiciens tout le matériel scientifique nécessaire.
	
	En plus de l’observatoire de Chajnantor, il en gère deux autres au Chili : La Silla et Paranal.
	
	En 2018, un autre projet, très attendu par les scientifiques, doit permettre d’abriter sur le site exceptionnel de Chajnantor le futur télescope géant européen, appelé E-ELT. (ESO / B. Tafreshi ( twanight.org ))
Le projet ALMA et son potentiel énorme ont suscité un tel intérêt de la part des scientifiques du monde entier que près de 1000 projets ont déjà été déposés. 10 % d’entre eux environ ont été acceptés. (ESO / José Francisco Salgado ( josefrancisco.org ))

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