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radioastronomie

Branche de l'astronomie qui étudie le rayonnement électromagnétique des astres dans le domaine des ondes radioélectriques.

Domaine d'étude et instrumentation

Le domaine de la radioastronomie est limité, au niveau du sol, par la transparence de l'atmosphère aux ondes radio, et couvre les longueurs d'onde allant du millimètre (radioastronomie millimétrique) à environ 15 m. Sa limitation vers les courtes longueurs d'onde provient de l'absorption du rayonnement électromagnétique par les molécules d'oxygène et de vapeur d'eau de l'atmosphère ; sa limitation vers les grandes longueurs d'onde est due à l'ionosphère, qui réfléchit vers l'espace les rayonnements radioélectriques d'origine céleste dont la longueur d'onde est supérieure à 15 m.

Le rayonnement est capté, amplifié et analysé à l'aide d'instruments appelés radiotélescopes.

Apports scientifiques

La première émission radio d'origine céleste a été observée en 1931-1932 par K. Jansky ; elle provenait du centre de la Galaxie. Le développement de la technique des radars a suscité un essor rapide de la radioastronomie après la Seconde Guerre mondiale, avec la découverte de nombreuses radiosources. La radioastronomie a permis tout d'abord de préciser les connaissances sur des astres qui étaient déjà connus, à commencer par le Soleil. À chaque longueur d'onde d'émission correspond une altitude par rapport à la surface : alors que l'optique s'intéresse à la photosphère, la radioastronomie permet d'explorer la couronne solaire. Le Soleil présente toute une gamme de sursauts d'émission d'ondes radio très intenses, et ceci de façon très variable au cours de son cycle d'activité de onze ans. Ces sursauts ont une influence sur la physique terrestre : ils déclenchent des aurores polaires et perturbent les communications par ondes courtes.

Par ailleurs, l'hydrogène est le composant principal de l'Univers. Les galaxies en sont riches. Grâce au rayonnement qu'il émet à 21 cm de longueur d'onde, découvert en 1951, on a mis en évidence la structure spirale de la Galaxie et mesuré la masse, la distance et la vitesse d'éloignement des autres galaxies jusqu'à de grandes distances.

Mais on doit surtout à la radioastronomie des découvertes, souvent inattendues, qui ont profondément modifié depuis un demi-siècle notre image de l'Univers : les quasars, les pulsars, le rayonnement du fond de ciel à 3 K, etc. C'est aussi la radioastronomie qui a découvert la richesse insoupçonnée du milieu interstellaire en molécules. Seules quelques-unes étaient connues en 1970. Le développement des radiotélescopes a permis d'en découvrir plus d'une centaine, contenant très souvent du carbone, et parfois relativement complexes avec plus d'une dizaine d'atomes.