L’astronomie dans l’infrarouge lointain

L’astronomie dans l’infrarouge lointain et submillimétrique est une science encore jeune.  En 30 ans, les astronomes infrarougistes ont dévoilé des dizaines de milliers de nouvelles galaxies, et ont découvert que de la vapeur d’eau était présente dans les nuages gazeux de notre galaxie. Beaucoup de découvertes attendent encore les scientifiques. D’autres systèmes solaires en cours de formation ou des processus physiques conduisant à la naissance des étoiles et des galaxies sont étudiés dans les meilleures conditions par les télescopes infrarouges dans l’espace, sans les restrictions imposées par l’atmosphère terrestre. C’est pourquoi l’Agence Spatiale Européenne a décidé de construire l’observatoire spatial Herschel. Le CEA et le CNRS/INSU avec l’aide du CNES participent à cette aventure en réalisant de l’instrumentation et en proposant d’ambitieux programmes d’observation.

L’astronomie infrarouge

L’oeil humain n’est sensible qu’à une toute petite partie de la lumière, celle qui correspond aux couleurs de l’arc-en-ciel. La notion de lumière ne s’arrête pas à ces couleurs du visible et les termes rayons X, infrarouge, radio et micro-ondes décrivent en réalité des lumières invisibles.

Les différentes lumières

Pour les physiciens, la lumière inclut les rayons gamma, les rayons X, l’ultraviolet , le visible, l’infrarouge, les micro-ondes et les ondes radio. Toutes ces ondes lumineuses voyagent à la vitesse de la lumière soit 300 millions de mètres par seconde. Certaines pénètrent l’atmosphère terrestre. La différence entre ces différentes lumières ou rayonnements électromagnétiques est leur longueur d’onde et leur fréquence, c’est-à-dire l’énergie qu’elles transportent. Les rayons gamma ont les longueurs d’onde les plus courtes, les fréquences les plus hautes et sont les plus énergétiques. À l’inverse les ondes radio (celles de la radio FM) ont des grandes longueurs d’onde et sont faiblement énergétiques. En clair, l’énergie transportée par ces lumières décroît en intensité des rayons gamma aux ondes radio. Dans le domaine visible, cela signifie que plus une lumière est rouge, moins elle émet d’énergie. C’est le cas de la lumière d’une flamme. Sa couleur passera du rouge au jaune puis au bleu… en montant en température. Une correspondance existe ainsi entre la couleur et la température d’une lumière.

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