Rayonnement radio de la Voie Lactée
L’examen du large rayonnement radio de notre système stellaire, de la Voie Lactée, constitue un point important des observations réalisées avec le radiotélescope de 100 m. Il permet l’élaboration de cartes radio de l’ensemble du ciel jusqu’à l’étude détaillée d’objets individuels comme les zones de formation stellaire ou les restes de supernovae.
Le plus grand nombre d’objets individuels que l’on peut trouver se situe dans le plan galactique, la bande de la Voie Lactée, que l’on peut voir dans le ciel au cours d’une nuit claire. Le rayonnement radio le plus puissant provient du centre de la Voie Lactée. Des régions éloignées du centre galactique possédant un fort rayonnement radio marquent les bras spiraux individuels, dans lesquels la densité du rayonnement cosmique et la puissance du champ magnétique interstellaire est amplifiée. Les larges examens du plan galactique, qui ont été réalisés à différentes longueurs d’ondes avec le radiotélescope de 100 m au cours des années passées, constituent une mine d’informations pour l’identification des sources individuelles.
Carte radio de la Voie Lactée.
L’illustration 3 montre un extrait de l’examen à 11 cm de la Voie Lactée dans la constellation de Cassiopée. On peut y trouver différentes sortes de sources radio: à côté des régions de formation stellaire se trouvent aussi des restes de supernovae d’âge et d’étendue différents.
Que sont les restes de supernovae? Des étoiles de très grande masse, vraisemblablement de 20 à 50 fois la masse de notre Soleil, terminent leur évolution en une violente explosion. Pendant quelques semaines un rayonnement très puissant est transmis dans de nombreuses longueurs d’onde, les étoiles deviennent alors jusqu’à plusieurs milliards de fois plus brillantes qu’habituellement. Une telle supernova peut devenir pendant un court instant plus lumineuse que l’ensemble de la galaxie dans laquelle elle est observée! Dans notre Voie Lactée, les deux dernières explosions de cette sorte ont été observées au cours des années 1572 (Tycho) et 1604 (Kepler). Le souffle de l’explosion de la supernova s’étend jusqu’au gaz interstellaire environnant. Au niveau du front de l’explosion, les électrons sont accélérés, et émettent un puissant rayonnement radio après quelques décennies. Au total plus de 200 restes de supernovae sont connus dans notre Voie Lactée, dont 40 ont été découverts avec le télescope de 100 m.
Six des sources radio indiquée dans l’illustration 3 sont des restes de supernovae, deux d’entre eux ont été découverts avec le télescope de 100 m. Des restes de supernovae plus anciens, pour lesquels l’explosion de l’étoile remonte à plus de 10000 ans, montrent de vastes structures. L’image comprend également deux des plus jeunes restes de supernovae connus: Cassiopée A, la plus puissante source individuelle de rayonnement radio du ciel, et Tycho, le reste de l’explosion de la supernova observée par Tycho Brahe en l’an 1572. Des mesures détaillées du rayonnement radio à de hautes fréquences donnent des informations supplémentaires au sujet de la structure des restes de supernova et de leur propagation dans le milieu interstellaire environnant.
Un domaine de recherches particulier pour les mesures avec le télescope de 100 m est la région centrale de notre Voie Lactée, le centre galactique, à une distance d’environ 30000 années lumières. Une grosse couche de poussières entre le centre galactique et le Soleil rend chaque observation optique impossible, seuls les rayonnements radio et infrarouge peuvent traverser la couche de poussière. L’illustration 4 montre une carte du rayonnement radio continu dans la direction du centre galactique. La source centrale se trouve dans la moitié droite de l’image, il y a ici de fortes indications supposant l’existence d’un objet supermassif - vraisemblablment un trou noir – plus de deux millions de fois plus massif que le Soleil. La structure en forme d’arc sur le côté gauche de l’image est aussi très intéressante (aussi appelée l’Arc Galactique). A une distance d’environ 80 années-lumière du centre se trouve un rayonnement radio polarisé, qui indique un puissant champ magnétique.