Arecibo s’est effondré : les 7 découvertes les plus marquantes du radiotélescope

Le radiotélescope d’Arecibo ne pourra plus observer le ciel : l’observatoire s’est effondré dans la nuit du 30 novembre au 1er décembre 2020. Quelques jours plus tôt, la Fondation nationale pour la science (NSF) avait annoncé que l’observatoire gigantesque était mis hors service. Les dommages subis par l’installation étaient trop importants pour espérer la réparer et lui redonner suffisamment de stabilité. Après 57 ans à scruter le ciel, la perte du radiotélescope d’Arecibo est une triste nouvelle pour les astronomes.

L’expéditeur du célèbre message d’Arecibo n’est pas seulement connu pour ses apparitions dans des films. En presque 6 décennies de fonctionnement, cet observatoire iconique a contribué à de nombreuses découvertes scientifiques.

1967 : la rotation de Mercure

L’une des premières découvertes permises par les données du radiotélescope d’Arecibo concerne la planète Mercure. En 1965, des observations radars de l’astre sont effectuées depuis Arecibo. Elles sont exploitées dans une étude publiée la même année, afin de déterminer la période de rotation de Mercure, que l’on pensait alors être de 88 jours. Elle s’avère finalement être de 59 jours, comme le confirme une autre étude publiée en 1967.

Grâce au radiotélescope, on découvre que la planète n’est pas en rotation synchrone comme on le pensait. Si c’était le cas, cela voudrait dire que la période de révolution de la planète autour du Soleil serait égale à sa période de rotation sur elle-même, et donc qu’elle présenterait toujours sa même face au Soleil, comme la Lune qui présente toujours la même face à la Terre. La mesure des 59 jours permet de contredire cette hypothèse et laisse supposer qu’il s’agit plutôt d’un phénomène de résonance orbitale (avec 2 orbites pour 3 rotations).

1974 : le premier pulsar binaire

PSR B1913+16 a été repéré en 1974 grâce aux observations du radiotélescope d’Arecibo. Derrière ce nom compliqué se cache le premier pulsar binaire découvert. Il s’agit, comme son nom l’indique, d’un système composé de deux éléments, dont l’un est un pulsar, c’est-à-dire une étoile à neutrons en rotation très rapide (possédant un fort champ magnétique).

Cette découverte a constitué un laboratoire idéal pour tester la théorie de la gravitation d’Einstein (la relativité générale). La découverte a aussi permis des avancées en astrophysique, comme la mesure précise de la masse des étoiles à neutrons ou une meilleure connaissance des scénarios possibles dans l’évolution des étoiles binaires. Les scientifiques Russell A. Hulse et Joseph H. Taylor Jr. à l’origine de la découverte en ont été récompensés en recevant le prix Nobel de physique en 1993.

1989 : première image d’un astéroïde

Pour la première fois, une image radar d’astéroïde a été obtenue grâce au radiotélescope d’Arecibo. En 1989, l’observatoire permet de découvrir à quoi ressemble l’astéroïde (4769) Castalie (désigné provisoirement 1989 PB). Cet astéroïde géocroiseur en forme de cacahuète est vraisemblablement composé de deux morceaux qui se sont liés entre eux par la gravité.

L'astéroïde imagé par le radiotélescope d'Arecibo.

Source : Ostro et al. (1990, Science 248, 1523-1528)

1992 : de la glace d’eau aux pôles de Mercure

Les images du radiotélescope d’Arecibo ont permis de révéler la présence d’eau près des pôles de Mercure en 1992. Les scientifiques ont découvert que la glace semble persister dans des cratères ombragés, malgré des températures très élevées (plus de 400°C) en surface.

Cette découverte a été confirmée plus tard, en 2014, par la Nasa grâce à la mission MESSENGER. Les images prises par la sonde en orbite autour de Mercure ont permis de voir des emplacements où la glace d’eau a vraisemblablement élu domicile sur Mercure.

1992 : premières exoplanètes

L’observatoire a également joué un rôle important au moment des premières détections d’exoplanètes. En 1992, on découvre grâce au radiotélescope d’Arecibo un système planétaire autour d’un pulsar, baptisé PSR 1257+12. Ce sont des anomalies dans le mouvement du pulsar qui ont laissé soupçonner que des planètes extrasolaires, parmi les premières découvertes, se trouvaient probablement présentes.

2014 : la distance des Pléiades

La distance des Pléiades, un amas d’étoiles visible dans la constellation du Taureau, par rapport à la Terre fait l’objet d’un débat. En 2014, le radiotélescope d’Arecibo y a apporté sa contribution, avec d’autres observatoires, pour obtenir de nouveaux résultats : selon les scientifiques, l’amas se trouverait à 443 années-lumière de nous. Jusque dans les années 1990, les scientifiques s’accordaient pour dire que les Pléiades étaient à une distance de 430 années-lumière. Avec le satellite Hipparcos lancé en 1989, la mesure de distance a été estimée à 390 années-lumière. Les mesures ne concordaient donc pas.

Or, connaître avec précision cette distance est important, car les Pléiades, qui sont un amas relativement proche de la Terre, peuvent aider à calibrer des mesures de distance en astronomie. La distance de l’amas a aussi un impact sur notre compréhension de la manière dont ces étoiles se forment et évoluent.

2016 : les premiers sursauts radio rapides répétés

Aujourd’hui, les scientifiques parviennent à détecter des sursauts radio rapides qui semblent provenir de l’intérieur de la Voie lactée. Par le passé, le radiotélescope d’Arecibo a contribué à une meilleure connaissance de ces phénomènes énigmatiques que sont les sursauts radio rapides (extragalactiques) en 2016, en observant pour la première fois un sursaut radio rapide répété. Avec cette récurrence du signal, les chercheurs comprennent que sa source survit aux flashs ainsi émis. Il devient donc possible d’exclure des hypothèses à la formation de ces sursauts, notamment celles impliquant des explosions catastrophiques.