Une image de l'apparence d'un élément du SKA. Crédit d'image: Chris Fluke. Cliquez pour agrandir
Un financement européen a maintenant été convenu pour commencer à concevoir le plus grand télescope du monde. Le «Square Kilometer Array» (SKA) sera un radiotélescope international avec une zone de collecte d'un million de mètres carrés - équivalent à environ 200 terrains de football - ce qui rend SKA 200 fois plus grand que le télescope Lovell de l'Université de Manchester à Jodrell Bank et donc le le plus grand radiotélescope jamais construit. Un tel télescope serait si sensible qu'il pourrait détecter les émissions de télévision provenant des étoiles les plus proches.
L'étude de quatre ans sur la conception de réseaux en kilomètres carrés (SKADS) réunira des astronomes européens et internationaux pour formuler et approuver la conception la plus efficace. La conception finale permettra au SKA de sonder le cosmos avec des détails sans précédent, répondant à des questions fondamentales sur l'Univers, telles que "qu'est-ce que l'énergie sombre?" et "comment la structure que nous voyons dans les galaxies aujourd'hui s'est-elle réellement formée?".
Le nouveau télescope mettra à l'épreuve la théorie générale de la relativité d'Einstein - et peut-être le prouvera. Il est certain d'ajouter à la longue liste des découvertes fondamentales déjà faites par les radio-astronomes, notamment les quasars, les pulsars et le rayonnement laissé par le Big Bang. À la fin de cette décennie, la conception sera terminée et les astronomes prévoient de construire SKA par étapes, menant à son achèvement et à son fonctionnement complet en 2020.
Le concept SKA a d'abord été proposé pour observer l'émission radioélectrique caractéristique de l'hydrogène gazeux. Les mesures de la signature hydrogène permettront aux astronomes de localiser et de peser un milliard de galaxies.
Comme le souligne le professeur Peter Wilkinson de l'Université de Manchester, «L'hydrogène est l'élément le plus abondant de l'univers, mais son signal est faible et une immense zone de collecte est donc nécessaire pour pouvoir l'étudier à de grandes distances qui nous ramènent dans temps vers le Big Bang ». À quoi ajoute le professeur Steve Rawlings, Université d'Oxford, "La distribution de ces galaxies dans l'espace nous raconte comment l'univers a évolué depuis le Big Bang et, par conséquent, la nature de l'énergie noire qui accélère désormais l'univers avec le temps ".
Un autre objectif pour le SKA est les pulsars - des restes tournants d'explosions stellaires qui sont les horloges les plus précises de l'univers. Un million de fois la masse de la Terre mais seulement la taille d'une grande ville, les pulsars peuvent tourner des centaines de fois par seconde. Ces objets étonnants ont déjà permis aux astronomes de confirmer la prédiction d'Einstein des ondes gravitationnelles, mais le Dr Michael Kramer de l'Université de Manchester regarde plus loin. «Avec le SKA, nous trouverons un pulsar en orbite autour d'un trou noir et, en observant comment la fréquence d'horloge varie, nous pouvons dire si Einstein a eu le dernier mot sur la gravité ou non», dit-il.
Le professeur Richard Schilizzi, directeur du projet SKA international, souligne l'échelle de l'instrument nécessaire pour atteindre ces objectifs scientifiques. «Concevoir puis construire, un tel instrument technologiquement avancé est hors de portée des nations individuelles. Ce n'est qu'en exploitant les idées et les ressources des pays du monde entier qu'un tel projet est possible ». Des astronomes en Australie, en Afrique du Sud, au Canada, en Inde, en Chine et aux États-Unis collaborent étroitement avec des collègues en Europe pour développer la technologie requise qui comprendra une électronique sophistiquée et des ordinateurs puissants qui joueront un rôle beaucoup plus important que dans la génération actuelle de radiotélescopes. . L'effort européen est basé sur des récepteurs multiéléments, similaires à ceux des systèmes radar d'avion. Lorsqu'elles sont placées au centre de «paraboles» radio produites en masse conventionnelles, ces réseaux fonctionnent comme des caméras radio grand angle permettant d’observer simultanément d’immenses zones de ciel. Un réseau séparé, beaucoup plus grand et en plusieurs phases au centre du SKA agira comme une lentille radio fish-eye, balayant constamment le ciel.
Le financement de ce programme mondial de conception a été assuré par le programme-cadre «Études de conception» de la Commission européenne, qui représente environ 27% du financement total de 38 millions d'euros au cours des quatre prochaines années. Chaque pays contribue pour le reste. Le Royaume-Uni a investi 5,6 millions d'euros (8,3 millions d'euros) de PPARC.
Associée à la part du Royaume-Uni dans la contribution de la CE, la contribution globale du Royaume-Uni au programme SKA Design Study (SKADS) représente environ 30% du total.
Le programme européen de développement technologique de 38 millions d'euros est financé par la Commission européenne et les gouvernements de huit pays dirigés par les Pays-Bas, le Royaume-Uni, la France et l'Italie. Le programme est coordonné par Ir. Arnold van Ardenne, responsable des technologies émergentes au Netherlands ASTRON Institute. De l'avis de van Ardenne, «la tâche essentielle est de démontrer qu'un grand nombre de matrices électroniques peuvent être construites de manière rentable - afin que nos rêves de caméras radio et de lentilles radio fish-eye puissent devenir réalité».
Au Royaume-Uni, un groupe d'universités comprenant actuellement Manchester, Oxford, Cambridge, Leeds et Glasgow, financé par PPARC, est impliqué dans tous les aspects de la conception mais se concentre sur des tableaux numériques progressifs sophistiqués et sur la distribution et l'analyse des énormes volumes de données que le SKA produira. Le Dr Paul Alexander de l’Université de Cambridge fait valoir que «l’électronique du SKA le rend très flexible et permet de nouvelles façons de balayer le ciel. Mais pour que cela fonctionne, il faudra une puissance de calcul considérable ». Les concepteurs estiment que lorsque le SKA sera pleinement opérationnel, dans 14 ans, une nouvelle génération d'ordinateurs sera à la hauteur.
L'emplacement géographique de SKA sera décidé à moyen terme et plusieurs pays ont déjà exprimé leur intérêt à accueillir cette installation astronomique de pointe.
Source d'origine: communiqué de presse PPARC
