SOFIA : un télescope opérant depuis la stratosphère

La nébuleuse d’Orion fait l’objet d’observations depuis la plus haute Antiquité – à l’oeil nu tout d’abord, puis au moyen de télescopes toujours plus puissants, implantés pour certains au sol (VLT, ALMA, IRAM), embarqués pour d’autres à bord de satellites (Hubble, Herschel), et dans des domaines de longueurs d’onde différents : visible, infrarouge, radio.

La nébuleuse d’Orion est constituée d’un vaste nuage de gaz et de poussière au sein duquel naissent, à un rythme soutenu, des étoiles de tous types. Distante “d’à peine” 1500 années lumière, Orion est l’une des regions de formation stellaire les plus proches de la Terre. Elle constitue donc une cible observationnelle privilégiée, et un objet d’étude particulièrement intéressant pour les chercheurs qui s’intéressent à la formation des étoiles.

Aujourd’hui chargé de recherche CNRS à l’IRAP, Olivier Berné fait partie de ces chercheurs qui consacrent une partie de leurs activités à l’observation ainsi qu’à l’étude de la nébuleuse d’Orion. Son travail de recherche s’inscrit dans la continuité de ses deux post-doctorats effectués l’un à Madrid en Espagne, l’autre à Leiden aux Pays-Bas. L’utilisation du radiotélescope de 30 mètres de l’IRAM lui a tout d’abord permis de découvrir l’existence de structures baptisées « vagues d’Orion » (1) et de dresser la cartographie de cette nébuleuse dans le domaine millimétrique. Une seconde cartographie, dans le domaine infrarouge cette fois, et centrée sur la nébuleuse d’Orion, a été déduite des données du télescope spatial Herschel.

Le 7 février 2017, Olivier Berné a embarqué à bord d’un Boeing 747 pourvu d’un télescope de 2,5 mètres de diamètre opérant dans l’infrarouge lointain : le télescope SOFIA (2) du consortium NASA/DLR. Objectif : dresser la toute première carte de la constellation d’Orion dans l’infrarouge lointain en observant la raie d’émission de l’ion Carbone, l’une des particules les plus abondantes du milieu interstellaire.

Les résultats de cette étude menée dans le cadre d’une collaboration internationale (3) et qui aura nécessité plusieurs vols sur la période novembre-février 2017, seront publiés très prochainement.

Notes

(1) Lorsque le vent stellaire en provenance d’étoiles jeunes et massives frappe la surface du nuage moléculaire d’Orion, des instabilités de type Kelvin-Helmotz se produisent, qui se traduisent au travers de l’apparition de structures semblables à des « ondes » au sein du gaz.

(2) Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy

(3) Cette collaboration internationale regroupe des chercheurs du CNRS, de l’Université de Cologne en Allemagne, de l’Université de Leiden aux Pays-Bas, du CSIC en Espagne, et de l’Université du Maryland aux Etats-Unis.

Ressources complémentaires

• Article scientifique :
  • Olivier Berné, Núria Marcelino et José Cernicharo, « Waves on the surface of the Orion molecular cloud », Nature, volume 466,‎ 19 août 2010, pages 947–949, DOI  10.1038/nature09289

• Images du vol disponibles au sein de la Photothèque du CNRS
• Vidéo du vol acquise par CNRS Images et diffusée par LeMonde.fr :  » Embarquement immédiat pour les étoiles« 
• Observations de la constellation d’Orion
  • par le télescope spatial Hubble (NASA / ESA) :  http://hubblesite.org/images/news/release/2006-01
  • par le télescope spatial Herschel (ESA) :  https://apod.nasa.gov/apod/ap161014.html
  • par l’instrument MUSE installé sur le VLT (ESO) :  http://www.irap.omp.eu/actualites/actu-musevlt
  • par l’interféromètre ALMA (ESO) et le radiotélescope de 30 mètres de l’IRAM :  http://www.irap.omp.eu/actualites/actu-orion

• Le télescope SOFIA (NASA / DLR) : https://www.sofia.usra.edu/
• Les résultats de la mission SOFIA :  https://www.nasa.gov/mission_pages/SOFIA/index.html
• Tumblr de la NASA dédié à SOFIA : Astronomy From 45,000 Feet. What is the Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, or SOFIA, up to?

Contact IRAP

• Olivier Berné, olivier.berne@irap.omp.eu