Magazine Observatoire de Paris n°8 sep/oct/nov 2007
Magazine Observatoire de Paris n°8 sep/oct/nov 2007
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°8 de sep/oct/nov 2007

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Observatoire de Paris

  • Format : (210 x 297) mm

  • Nombre de pages : 24

  • Taille du fichier PDF : 1,8 Mo

  • Dans ce numéro : célébrations nationales... Jules Janssen.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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LA PREMIÈRE STATION LOFAR, baptisée Core Station 1, fonctionne en Hollande, non loin d’Exloo, depuis octobre 2006./The first LOFAR station, namedCore Station 1, is in operation near Exloo, in the Netherlands, since October 2006. LOFAR/ASTRON Contact : Philippe ZARKA Directeur de recherche CNRS LESIA +33 (0)1 45 07 76 63 philippe.zarka@obspm.fr En 2010, LOFAR pourrait compter de 50 à 100 stations, soit 80 000 à 160 000 antennes réparties en Europe. Vue d’artiste./In 2010, there should be from 50 to 100 LOFAR stations,i.e.from 80,000 to 160,000 antennas throughout Europe. Artist’s view. LOFAR/ASTRON 14 – MAGAZINE DE L’OBSERVATOIRE N°8/SEPTEMBRE 2007 NANÇAY/RECHERCHE NANÇAY S’INVESTIT DANS LE RADIOTÉLESCOPE LOFAR NANÇAY ACTIVELY INVOLVED IN THE LOFAR RADIO TELESCOPE PROJECT La station de radioastronomie de Nançay participe activement au projet de radiotélescope géant LOFAR. En accueillant prochainement une des stations d’observation qui composera cet observatoire européen, mais aussi en démontrant qu’il pourra fonctionner même aux plus basses fréquences. The Nançay radio astronomy station is an active participant in the large radio telescope LOFAR project. A component of this European observatory will be built on its site, and one of its researchers has demonstrated that the radio telescope could operate at the lowest frequencies. L’espace recèle encore de nombreux mystères dans le domaine radio, entre 30 et 240 MHz notamment, faute d’avoir été sondé à ces fréquences. C’est pour enfin explorer l’Univers dans cette zone du spectre qu’un nouveau radiotélescope est en train de voir le jour en Europe 1. Le cœur de ce gigantesque observatoire baptisé LOFAR - Low Frequency Array, sera composé de 40 à 77 stations installées en Hollande sur une zone de 100 km de rayon. Chacune de ces stations étant constituée de 100 antennes de deux mètres de haut et de 1 500 antennes plus petites, réparties sur un demi-hectare. LOFAR n’en est encore qu’au stade de construction, que déjà une opération visant à améliorer sa sensibilité et surtout la finesse de ses images est en cours. Il s’agit de disposer quelques stations supplémentaires jusqu’à 1000 km du cœur hollandais. L’Allemagne en a déjà financé trois et la Grande- Bretagne une, qui seront disposées sur leur territoire respectif. « Grâce à cette « européanisation » de LOFAR, nous devrions obtenir des résultats fracassants », espère Philippe Zarka, chercheur au sein du pôle plasma du LESIA - Laboratoire d’Études Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique. Implantation d’une station LOFAR à Nançay Des résultats auxquels la France sera associée, grâce à l’Observatoire de Paris et au CNRS, entre autres, par l’installation d’une station LOFAR sur le site de radioastronomie de Nançay. Avec LOFAR, les scientifiques pourront par exemple observer des galaxies lointaines lorsqu’elles étaient en train de se former, assister à la réionisation de l’hydrogène neutre, un processus qui s’est déroulé aux débuts de l’Univers, ou découvrir des exoplanètes jusqu’ici inconnues. Du moins si l’instrument atteint les performances prévues. Car on s’interroge : les perturbations produites par l’ionosphère sur les signaux basse fréquence (au-dessous de 50 à 80 MHz) ne ruineront-elles pas les espoirs de pouvoir recombiner les données obtenues par deux stations lointaines ? Autrement dit : le LOFAR aux dimensions européennes pourra-t-il produire des images dans la gamme basse du spectre d’observation ? « Oui ! », répond aujourd’hui Philippe Zarka. Avec ses partenaires hollandais, le chercheur a dirigé des tests entre le réseau décamétrique de Nançay et une station test de LOFAR (nommée ITS) à 700 km de là. Une observation synchrone de « sursauts radio » de Jupiter a été réalisée entre ces instruments le 30 novembre 2005 dont les résultats ont été analysés en 2006 et viennent d’être publiés 2. « Ils montrent que, du point de vue technique, des données de bonne qualité peuvent être obtenues entre deux stations très éloignées et à une fréquence aussi basse que 20 MHz », se réjouit le chercheur. Reste à mesurer combien de temps chaque année les conditions ionosphériques seront assez clémentes pour permettre de telles observations. De nouvelles observations sont effectuées depuis avril entre le réseau décamétrique de Nançay et la première station du « cœur » hollandais. Outer space is still full of mysteries in the radio domain, in particular between 30 and 240 MHz, a frequency range that has not yet been explored. It is precisely to survey the Universe in that band of the spectrum that a new radio telescope is being built in Europe 1. This huge observatory, known as LOFAR (Low Frequency Array), will involve from 40 to 77 stations located in the Netherlands over an area with a radius of 100 km. Each of these stations will be madeup of 100 antennas two metres in height and 1,500 smaller ones, spread over about an acre. LOFAR is stillunder construction, but an attempt to improve its sensitivity and especially the quality of its images is underway. It consists in the addition of a few extra stations at a distance ofup to 1,000 km of the Dutch core. Germany has already funded three of these, and the United Kingdom one, to be located in their respective territories. « Thanks to this’Europeanization’of LOFAR, we should be able to obtain some spectacular results », says a hopeful Philippe Zarka, a researcher at the plasma department of the Laboratory for Space Studies and Astrophysics Instrumentation (LESIA). A LOFAR station at Nançay France will participate in this undertaking through the Observatoire de Paris and the CNRS, among others, since one of the LOFAR stations will be located on the Nançay site. Thanks to LOFAR, scientists will be able to « look back » to the time when distant galaxies were being formed, witness the reionization of neutral hydrogen, a process that took place at the beginning of the Universe, and perhaps discover new exoplanets. Provided, of course, that the instrument performs as expected, for there are questions : Will perturbations due to the ionosphere on low-frequency signals (below 50 to 80 MHz) affect the recombination of data from two distant stations ? Put another way : Will the European-size LOFAR be able to produce images in the low range of the observation spectrum ? « Yes », says Philippe Zarka. Together with his Dutch research partners, he carried out tests between the Nançay decametric array and a LOFAR test station (known as ITS) 700 km away. On November 30, 2005, a synchronous observation of Jupiter’s « radio bursts » was performedbetween the two instruments. Its results were analysed in 2006 and have just been published 2. « These show that, from a technical point of view, good quality data can be obtained between two stations very far apart and at a frequency of as low as 20 MHz », says the researcher. It remains to be determined for how long a period each year the ionospheric conditions are mild enough to allow for such observations. Additional observations are under way since April between the Nançay decametric array and the first Dutch Core Station. (1) Voir l’article « LOFAR : un grand radiotélescope européen basses fréquences », Magazine de l’Observatoire de Paris, n o 3, décembre 2005, p.10./See « LOFAR : Europe’s large low-frequency radio telescope », Observatoire de Paris : The Magazine, n o 3, December 2005, p.10. (2) Nigl, A., P.Zarka, J. Kuijpers, H. Falcke,L. Bâhren, andL. Denis, « VLBI observations of Jupiter with the Initial Test Station of LOFAR and the Nançay Decametric Array », Astron. Astrophys., 471, 1099-1104 (2007).
RECHERCHE/SYRTE MAGAZINE DE L’OBSERVATOIRE N°8/SEPTEMBRE 2007 – 15 L’ODYSSÉE DE L’ESPACE TOUJOURS EN COURS D’ÉCRITURE THE SPACE ODYSSEY : ITS STORY IS STILL BEING WRITTEN En 1645, Newton écrit à Robert Hooke : « Si j’ai pu regarder si loin, c’est parce que je suis monté sur les épaules de géants ». Les astronomes sont en effet les scientifiques les plus liés à leur passé, aux observations et autres travaux de leurs prédécesseurs. L’histoire de l’astronomie ne raconte pas autre chose. C’est aussi ce qui en fait sa richesse et son intérêt, comme en témoigne l’existence du groupe d’historiens des sciences qui œuvre, à l’Observatoire de Paris, au sein du département Systèmes de Référence Temps-Espace - SYRTE. In 1645, Newton wrote to Robert Hooke : « If I have seen farther, it is by standing on the shoulders of giants ». Astronomers are the scientists most connected to the past, to the observations and work of their predecessors. That’s what the history of astronomy teaches us. It’s also what makes it both rich and interesting, as proven by the existence of a group of historians of science within the Time-Space Reference Systems Department (SYRTE). Dès l’aube de l’humanité, les hommes ont été intrigués par les phénomènes célestes : le caractère périodique de certains d’entre eux, comme l’alternance des jours et des nuits, et celle des saisons, mais aussi des événements plus rares, en particulier les éclipses de Lune et de Soleil, demandaient une explication. L’astronomie — indissociable à l’époque de l’astrologie qui recherchait la signification des apparitions célestes les plus spectaculaires — est sans doute une des sciences les plus anciennes. Elle a mis au défi les hommes de mettre de l’intelligibilité dans cette multitude lointaine d’astres. D’abord par une observation assidue du ciel, dont le premier résultat a été la confection de tables et d’éphémérides. Puis, par une analyse rationnelle des mouvements célestes qui a permis de formuler les premières hypothèses de caractère cinématique. Un large dialogue s’est ainsi tissé au fil des siècles entre les astronomes qui ont toujours su tirer profit des observations et des travaux de leurs prédécesseurs, qu’ils soient de simples observateurs, ou des astronomes de renom comme Hipparque, Ptolémée, Copernic, Galilée, Kepler, Cassini, Hevelius, Newton ou Laplace. Dans les années 1970, sous l’impulsion de Jean-Pierre Verdet, astronome à l’Observatoire de Paris, et dans le cadre de la préparation du cinquième centenaire de la naissance de Nicolas Copernic, une équipe pluridisciplinaire de recherche sur l’histoire de l’astronomie s’est constituée au sein du DANOF 1, l’ancêtre du SYRTE. Composée d’astronomes, de philosophes et d’historiens spécialistes des langues anciennes, les membres de cette équipe se sont donné pour tâche de publier des éditions critiques de textes astronomiques, composés principalement entre le XVI e et le XVIII e siècles, qu’ils traduisent si nécessaire, et enrichissent de commentaires. Mais ils publient aussi des monographies et des articles sur des sujets relevant soit de l’histoire de la discipline elle-même, soit de ses rapports avec les cultures au sein desquelles l’astronomie s’est développée. À lire dans le texte ! À côté de ses travaux dans le domaine de l’édition de textes astronomiques, l’équipe Histoire de l’astronomie du SYRTE conduit des recherches sur la mathématisation de la physique aux XVII e -XIX e siècles, sur la conceptualisation de l’infini à l’âge classique, et sur l’histoire de l’astronomie et de la physique contemporaine. De nombreuses publications ont ainsi vu le jour. Parmi les textes de parution prochaine, on signalera particulièrement l’ouvrage principal de Copernic, le De revolutionibus orbium coelestium (1543) : il sera publié en édition bilingue avec un commentaire historique et technique, par les Éditions Les Belles Lettres (Paris). Suivront également les petits traités astronomiques de Copernic (Commentariolus et Epistula contra Wernerum), un volume d’écrits de son disciple Georg Joachim Rheticus (Narratio prima et Narratio secunda), ainsi que des traductions d’œuvres de Tycho Brahe et d’auteurs moins connus comme Raymar Ursus et Hélisée Roeslin. Since the earliest times, humans have been captivated by celestial phenomena. The periodicity of certain events, such as the cycle of days and nights and that of the seasons, and the occurrence of others, less frequent, such as lunar and solar eclipses, required an explanation. Astronomy—then indistinguishable from astrology, which searched for the meaning of the most spectacular celestial events—is indisputably one of the oldest sciences. It challenged humans to make some sense of that distant multitude of celestial objects ; at the beginning by the regular observation of the sky, which resulted in the first tables of ephemerides, and later by a rational analysis of celestial motions, which led to the formulation of the first hypotheses involving kinematics. Over the centuries, a dialogue across time was thus established among astronomers who took advantage of their predecessors’work, mere observers or distinguished astronomers such as Hipparcus, Ptolemy, Copernicus, Galileo, Kepler, Cassini, Hevelius, Newton and Laplace. In the 1970s, through the initiative of Jean-Pierre Verdet, an astronomer at the Observatoire de Paris, and as part of the preparations for the 500 th anniversary of Nicolaus Copernicus’birth, a multidisciplinary research team on the history of astronomy was created within DANOF 1, SYRTE’s predecessor. The astronomers, philosophers and historians specialized in ancient languages that madeup the team then decided to publish critical editions of astronomical texts, mainly from the 16 th to the 18 th centuries, which they would translate, when necessary, and richly comment. But they also published monographs and articles oneither the history of the discipline or its relation to the cultural environment in which astronomy developed. Forthcoming publications Besides the publication of astronomical texts, SYRTE’s history of astronomy team carries out research on the mathematization of physics in the 17 th to 19 th centuries, the concept of infinity in the classical period, and the history of contemporary physics and astronomy.They have a large number of publications to their credit. Among the forthcoming publications, let us mention in particular Copernicus’main work, De revolutionibus orbium coelestium (1543), a bilingual edition of which with historical and technical comments will soon be published by Editions Les Belles Lettres (Paris). Copernicus’short astronomical treaties (Commentariolus and Epistula contra Wenerum), a volume of writings by his disciple Georg Joachim Rheticus (Narratio prima and Narratio secunda) will follow, together with translations of Tycho Brahe’s works and of some less known authors such as Raymar Ursus and Hélisée Roeslin. (1) Département d’astronomie fondamentale./Department of fundamental astronomy. DESSINS ORIGINAUX (XVII e siècle) représentant des taches de la Lune de Sébastien Leclerc et Jean Patigny, d’après les observations de Jean-Dominique Cassini./Original drawings (17 th century) representing lunar spots by Sébastien Leclerc and Jean Patigny, based on observations by Jean-Dominique Cassini. Observatoire de Paris Contact : Michel LERNER Responsable de l’équipe « Histoire de l’astronomie » Directeur de recherche CNRS SYRTE + 33 (0)1 40 51 22 06 michel.lerner@obspm.fr FRONTISPICE de l’ouvrage Machina coelestis (1673) de Johannes Hevelius avec personnages, notamment Ptolémée, Copernic et Tycho Brahe, devisant sous le char d’Uranie./Title page of Machina coelestis (1673) by Johannes Hevelius with personages, notably Ptolemy, Copernicus, and Tycho Brahe, conversing under Urania’s carriage. Observatoire de Paris



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