QUELS SONT LES ONDES RADIOélectriques ?
Les ondes radio ont les plus grandes longueurs d’onde du spectre électromagnétique. Elles vont de la longueur d’un ballon de football à plus grand que notre planète. Heinrich Hertz a prouvé l’existence des ondes radio à la fin des années 1880. Il a utilisé un éclateur fixé à une bobine d’induction et un éclateur séparé sur une antenne de réception. Lorsque les ondes créées par les étincelles de la bobine émettrice étaient captées par l’antenne réceptrice, des étincelles sautaient également dans l’éclateur. Hertz a montré dans ses expériences que ces signaux possédaient toutes les propriétés des ondes électromagnétiques.
Vous pouvez accorder une radio sur une longueur d’onde – ou une fréquence – spécifique et écouter votre musique préférée. La radio » reçoit » ces ondes radio électromagnétiques et les convertit en vibrations mécaniques dans le haut-parleur pour créer les ondes sonores que vous pouvez entendre.
ÉMISSIONS RADIO DANS LE SYSTÈME SOLAIRE
Les objets astronomiques dont le champ magnétique change peuvent produire des ondes radio. L’instrument de radioastronomie appelé WAVES à bord du vaisseau spatial WIND a enregistré pendant une journée des salves d’ondes radio provenant de la couronne solaire et des planètes de notre système solaire.
Les données illustrées ci-dessous montrent des émissions provenant de diverses sources, notamment des salves radio provenant du Soleil, de la Terre et même de l’ionosphère de Jupiter dont les longueurs d’onde mesurent une quinzaine de mètres. L’extrême droite de ce graphique montre des sursauts radio en provenance du Soleil causés par des électrons qui ont été éjectés dans l’espace lors d’éruptions solaires se déplaçant à 20% de la vitesse de la lumière.
Télescopes radio
Les radiotélescopes regardent vers le ciel pour observer les planètes, les comètes, les nuages géants de gaz et de poussière, les étoiles et les galaxies. En étudiant les ondes radio provenant de ces sources, les astronomes peuvent en apprendre davantage sur leur composition, leur structure et leur mouvement. La radioastronomie présente l’avantage que la lumière du soleil, les nuages et la pluie n’affectent pas les observations.
Les ondes radio étant plus longues que les ondes optiques, les radiotélescopes sont fabriqués différemment des télescopes utilisés pour la lumière visible. Les radiotélescopes doivent être physiquement plus grands qu’un télescope optique afin de réaliser des images de résolution comparable. Mais ils peuvent être rendus plus légers grâce à des millions de petits trous découpés dans la parabole, car les ondes radio longues sont trop grosses pour les « voir ». Le radiotélescope de Parkes, dont la parabole fait 64 mètres de large, ne peut pas donner une image plus nette qu’un petit télescope optique de jardin !
Un très grand télescope
Afin de réaliser une image radio plus claire, ou de plus haute résolution, les radioastronomes combinent souvent plusieurs télescopes plus petits, ou paraboles de réception, en un réseau. Ensemble, ces antennes peuvent agir comme un grand télescope dont la résolution est fixée par la taille maximale de la zone. Le radiotélescope VLA (Very Large Array) du National Radio Astronomy Observatory, situé au Nouveau-Mexique, est l’un des principaux observatoires astronomiques du monde. Le VLA se compose de 27 antennes disposées en un immense motif en « Y » d’une largeur pouvant atteindre 36 km (soit environ une fois et demie la taille de Washington, DC).
Les techniques utilisées en radioastronomie aux grandes longueurs d’onde peuvent parfois être appliquées à l’extrémité la plus courte du spectre radio – la partie micro-ondes. L’image VLA ci-dessous a capturé des émissions d’énergie à 21 centimètres autour d’un trou noir en bas à droite et des lignes de champ magnétique tirant du gaz en haut à gauche.
LE CIEL RADIO
Si nous devions regarder le ciel avec un radiotélescope réglé sur 408 MHz, le ciel apparaîtrait radicalement différent de ce que nous voyons en lumière visible. Au lieu de voir des étoiles ponctuelles, nous verrions des pulsars distants, des régions de formation d’étoiles et des restes de supernova dominer le ciel nocturne.
Les radiotélescopes peuvent également détecter les quasars. Le terme quasar est l’abréviation de quasi-stellar radio source. Ce nom vient du fait que les premiers quasars identifiés émettent principalement de l’énergie radio et ressemblent beaucoup à des étoiles. Les quasars sont très énergétiques, certains émettant 1 000 fois plus d’énergie que l’ensemble de la Voie lactée. Cependant, la plupart des quasars sont bloqués à la vue en lumière visible par la poussière des galaxies qui les entourent.
Les astronomes ont identifié les quasars à l’aide des données radio du radiotélescope VLA car de nombreuses galaxies avec des quasars apparaissent brillantes lorsqu’elles sont observées avec des radiotélescopes. Dans l’image en fausses couleurs ci-dessous, les données infrarouges du télescope spatial Spitzer sont colorées en bleu et en vert, et les données radio du télescope VLA sont représentées en rouge. La galaxie porteuse de quasars se distingue en jaune car elle émet à la fois de la lumière infrarouge et de la lumière radio.
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Citation
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National Aeronautics and Space Administration, Science Mission Directorate. (2010). Radio Waves. Récupéré , du site Web de la NASA sur les sciences : http://science.nasa.gov/ems/05_radiowaves
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Science Mission Directorate. « Ondes radio » NASA Science. 2010. Administration nationale de l’aéronautique et de l’espace. http://science.nasa.gov/ems/05_radiowaves