"Capturer" la lumière invisible (3/4)

Le filtre atmosphérique

Notons que le télescope Hubble, parce qu'il fut placé en orbite autour de notre Terre à quelques 611 km d'altitude, ne capte pas que les émissions visibles en provenance des objets lointains. Il est également capable de collecter des informations lumineuses situées dans le proche UV et le proche IR. Son domaine de réception s'étend en effet de 120 à 1200 nm. Hubble a longtemps constitué le plus performant des télescopes, tant au plan de la résolution optique que dans le domaine des ultraviolets. Dans d'autres domaines de longueurs d'onde en revanche, ses performances sont moins bonnes que celles des très grands télescopes actuellement mis en service.

L'astronomie infrarouge

Les observations dans le domaine de l'infrarouge proche (entre 700 et 2500 nm) peuvent ètre conduites sur Terre, à l'aide d'un télescope optique muni d'un détecteur sensible à l'infrarouge type CCD. La détection d'ondes de longueur supérieure à 2500 nm est quant à elle fort compliquée : elle nécessite, non seulement une atmosphère sèche - c'est en effet la vapeur d'eau présente dans l'atmosphère terrestre qui est responsable de l'absorption des photons IR -, mais également de refroidir tout objet en contact avec le télescope et le détecteur lui-mème ! Tout corps porté à température ambiante est source de chaleur en effet, donc de rayonnement infrarouge (autour de 10 000 nm). L'observation de l'infrarouge lointain (au-delà de 40 000nm), enfin, nécessite de placer le télescope en orbite autour de la Terre. L'un des plus connus est l'IRAS (Infrared Astronomical Satellite), dont le lancement date de 1983. Muni de détecteurs sensibles aux longueurs d'onde de 10 000, 25 000, 60 000 et 100 000 nm, il réalisa la première carte infrarouge du ciel, répertoriant plus de 200 000 sources aujourd'hui encore en cours d'analyse.

L'astronomie dans l'ultraviolet

Si les observations dans le proche UV peuvent ètre conduites depuis la Terre, la plupart d'entre elles s'effectuent toutefois à l'aide de télescopes placés en orbite autour de la Terre, semblables à ceux utilisés pour collecter la lumière visible. Seul le détecteur change en réalité, sa surface étant constituée d'un matériau sensible à de telles longueurs d'onde - comprises entre quelques nanomètres et plusieurs centaines de nanomètres. De nombreux résultats ont été obtenus grâce au télescope IUE (International Ultraviolet Explorer) lancé en 1978, et doté d'un miroir de 0,45 mètres de diamètre capable de capter toutes les longueurs d'onde comprises entre 115 nm et 320 nm. Son utilisation permet l'observation des étoiles variables et des supernovae (étoiles géantes en fin de vie) dans le domaine UV.

Les télescopes à rayons X

Les photons X quant à eux transportent une telle énergie qu'ils sont capables de traverser notre corps. Fort heureusement, ils sont stoppés dans leur progression par des particules de la haute atmosphère avec lesquelles ils interagissent. Leur collecte suppose donc de placer un télescope en orbite autour de la Terre. La surface collectrice d'un tel télescope n'est pas constituée, à l'image des autres, d'un simple miroir, les photons X pouvant le traverser. Un ensemble de cylindres concentriques à la courbure variable et complexe permet en fait de concentrer les rayons X en un foyer où se trouve l'appareil de détection. A la fin des années 70 fut lancé HEAO 2, le premier satellite capable de former des images en rayons X : son ouverture était de 0,58 mètres de diamètre et ses détecteurs sensibles aux longueurs d'onde comprises entre 0,3 et 5 nm. Une grande quantité de sources de rayons X furent ainsi découvertes. Deux autres télescopes à rayons X ont été lancés depuis, ROSAT (Roentgen Satellite) et AXAF (Advanced X-Ray Astrophysics Facility), afin de dresser une carte X du ciel, plus complète encore.